[发明专利]一种铁基超导带材及其制备方法

说明书

本发明属于铁基超导体技术领域，具体涉及一种铁基超导带材及其制备方法。该方法包括在惰性气氛下，铁基超导前驱粉经旋锻、圆形拉拔、方形拉拔、轧制、烧结后得到铁基超导带材。现有技术中，超导材料加工过程中均为圆线方式，本发明通过采用方形拉拔，改变了超导材料的的截面形状，使截面形状在轧制前形成方形形状，在轧制过程中使超导带材的上下侧面同时接触轧辊，超导带材的中部和边缘的变形量一致，超导芯的变形也更加均匀，不会出现中部超导芯断裂和边缘超导芯不致密、相织构度低的问题，提高了超导带材的超导性能；这种使超导芯更加均匀变形的加工方式使制备均匀性更高的长线成为可能。

技术领域

本发明属于铁基超导体技术领域，具体涉及一种铁基超导带材及其制备方法。

背景技术

铁基超导材料是2008年日本科学家Hosono发现的一种新型高温超导材料。到目前为止，共发现了4种不同的铁基超导材料体系：(1)“11”体系，主要包括FeSe、FeTe等；(2)“111”体系，主要包括AFeAs(A＝Li,Na)等；(3)“122”体系，主要包括AFeAs(A＝Ba,Sr,K,Ca,Eu)等；(4)“1111”体系，主要包括LnOFeAs(Ln＝La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Y)以及DvOFeAs(Dv＝Ca,Sr)等，也是具有最高铁基超导转变温度(55K)的体系。

铁基超导材料与传统超导材料相比，具有上临界场高，各向异性低，临界传输电流高且强磁场依赖性小，制备工艺简单等优点，所以一直是超导材料的研究热点。现在临界传输电流密度在4.2K和10T的条件下已经达到1.5×105A/cm²[Hot pressing to enhancethe transport Jc of Sr_0.6K_0.4Fe₂As₂ superconducting tapes,Scientific Reports,4,6944(2014)]，同时铁基超导带材制备工艺也达到百米的量级[SuperconductingProperties of 100-m Class Sr_0.6K_0.4Fe₂As₂ Tape and Pancake Coils,IEEETrans.Appl.Supercond,27 7300705(2017)]，为规模化生产和应用提供的依据。

制备铁基超导材料的传统方法一般采用粉末装管法，又因为铁基超导粉末在大气下极为活泼，易发生氧化，所以先将各单质在惰性气氛下球磨机中进行混合，然后经过初次烧结制成超导前驱粉。下一步再在惰性气氛中将前驱粉装入金属管中，并将两端封堵，再经过拉拔、轧制等机械加工手段和烧结最终制成超导线带材。

目前，线材拉拔工艺通常采用圆线拉拔，如中国专利文献CN103354130A，公开了一种铁基超导导线的制备方法，包括在惰性气氛下，将铁基超导前驱粉装入金属管，经过旋锻、拉拔、轧制加工成铁基线材或带材，然后进行包套密封处理，经热处理后得到铁基超导导线，在轧制过程中，线材中部收到的压缩变形量比边缘的大，导致线材中部的超导芯在厚度和宽度之间变化不均匀，易发生断裂现象，边缘的超导芯变形量较小，影响了超导相和织构度的形成，降低了超导带材的载流能力。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的超导带材中部的压缩变形量比边缘的大，导致超导芯在厚度和宽度变化不均匀，带材中部的超导芯易发生断裂等缺陷，从而提供一种铁基超导带材及其制备方法。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种铁基超导带材的制备方法，包括以下步骤，

在惰性气氛下，铁基超导前驱粉经旋锻、圆形拉拔、方形拉拔、轧制、烧结后得到铁基超导带材。

所述方形拉拔后的铁基超导带材的边长为1-4mm，圆角为0.1-1mm。