[发明专利]一种千米级多芯MgB2

权利要求书

1.一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对目标产物千米级多芯MgB₂超导线材的集束组装结构进行设计；

步骤二、将中心Mg棒插入采用Cu环底端定位的一次包套Nb管中，然后将C包覆B粉即CCB粉均匀装填到中心Mg棒与一次包套Nb管的空隙中，装填过程中采用Cu环压实，装填结束后采用Cu环顶端定位，得到(Mg,CCB)/Nb装管复合体，再将(Mg,CCB)/Nb装管复合体进行旋锻和孔型轧制，经定尺和矫直，得到(Mg,CCB)/Nb单芯棒；

步骤三、根据步骤一中的组成和结构设计，将亚组元包括NbCu中心替换棒与步骤二中得到的(Mg,CCB)/Nb单芯棒以及外包套Monel管清洗后进行集束组装，得到多组元多芯装管复合体；

步骤四、将步骤三中得到的多组元多芯装管复合体进行旋锻、拉拔、轧制和多模拉拔的冷塑性加工，得到多芯MgB₂线材；

步骤五、将步骤四中得到的多芯MgB₂线材进行成相热处理，得到千米级多芯MgB₂超导线材。

2.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤一所述设计的结构包括外包套和亚组元，其中，外包套为Monel管，外径为25mm～38mm，壁厚为2mm～3mm，状态为退火态，且设计的结构为7～37芯结构。

3.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述底端定位的Cu环、顶端定位的Cu环规格相同，高度均为10mm，且与一次包套Nb管的装配公差均为-0.1mm～0mm，与Mg棒的装配公差均为0mm～0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述CCB粉为粒度200nm～400nm、C质量含量4％～5％的无定形粉末。

5.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述一次包套Nb管的规格为外径10mm～18mm，管壁厚度1mm～2.5mm；所述中心Mg棒的质量纯度为99.5％以上，规格为直径3.0mm～7.0mm；所述(Mg,CCB)/Nb单芯棒的直径为2.6mm～6.0mm。

6.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述NbCu中心替换棒为Cu管包覆Nb棒的复合棒材，且Cu管与Nb棒的质量比为1:1。

7.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述集束组装时将1根或7根NbCu中心替换棒放置于外包套Monel管中心位置，然后在外层均匀分布1～2层(Mg,CCB)/Nb单芯棒；所述亚组元(Mg,CCB)/Nb单芯棒与NbCu中心替换棒的横截面均为圆形。

8.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述旋锻的道次为3～5道次，每道次加工率为15％～20％，所述拉拔的每道次加工率为10％～15％，所述轧制后的多组元多芯装管复合体的直径为3.28mm～3.89mm，所述多芯MgB₂线材的直径为0.8mm～1.0mm。

9.根据权利要求1所述的一种千米级多芯MgB₂超导线材的制备方法，其特征在于，所述成相热处理的制度为：在流通氩气保护条件下，将多芯MgB₂线材的两端压制后在650℃～680℃保温2h～5h。