[发明专利]原位法制备多芯C掺杂MgB2超导线材的方法

摘要

本发明公开了一种原位法制备多芯C掺杂MgB2超导线材的方法，包括以下步骤：一、装管：首先，将干燥的镁粉、无定形硼粉和无定形碳粉或纳米碳粉充分混合均匀后装入经预先酸洗处理后的Nb金属管中，再在Nb金属管外侧套装无氧铜管一制得装管复合体；二、旋锻及拉拔加工处理并获得单芯线材；三、二次组装及旋锻与拉拔加工处理并获得设计尺寸的多芯复合包套线材；四、高温烧结处理。本发明制备设计合理、工艺步骤简单且实现方便、适合制备任意长度且具有高临界电流密度的MgB2超导线材，在很大程度上降低了超导相与包套材料之间的反应，且临界电流密度也较高。

主权项

一种原位法制备多芯C掺杂MgB2超导线材的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、装管：首先，将干燥的镁粉、无定形硼粉和无定形碳粉或纳米碳粉按照原子数比为1∶(2～x)∶x的比例充分混合均匀，便获得混合料，其中0.05≤x≤0.15；之后，将所述混合料装入经预先酸洗处理后的Nb金属管中，再在所述Nb金属管外侧套装无氧铜管一后，制得装管复合体；步骤二、旋锻及拉拔加工处理：采用旋锻机和拉拔机先后对步骤一中所述的装管复合体进行旋锻和拉拔处理，并获得单芯线材(1)；且进行旋锻和拉拔处理时，道次加工率均为10％～20％；步骤三、二次组装及旋锻与拉拔加工处理，其二次组装及旋锻与拉拔加工处理过程如下：301、二次组装：首先，对步骤二中所述的单芯线材(1)进行定尺、截断和清洗，之后将清洗后的多根单芯线材(1)沿圆周方向排列成圆环状结构并组装入经过酸洗的无氧铜管二(2)，同时在所述圆环状结构内部插装入无氧铜棒(3)后便获得多芯复合包套管；所述无氧铜管二(2)的内径尺寸与所述圆环状结构的外径尺寸相对应且无氧铜棒(3)的直径与所述圆环状结构的内径尺寸相对应；302、二次旋锻与拉拔加工处理：采用旋锻机和拉拔机先后对步骤301中所述的多芯复合包套管进行旋锻和拉拔处理，并获得设计尺寸的多芯复合包套线材；且进行二次旋锻和拉拔处理时，道次加工率均为10％～20％；步骤四、高温烧结处理：采用管式退火炉在保护气氛下对步骤302中所述的多芯复合包套线材进行高温烧结处理，便获得多芯C掺杂MgB2超导线材成品；且进行高温烧结处理时，烧结温度为700～950℃，升温速率为30～80℃/min且保温时间为0.5～4h，冷却速率为20～50℃/min。