[发明专利]一种多芯MgB2超导线材的制备方法

摘要

本发明公开了一种多芯MgB2超导线材的制备方法，该方法为：一、制备前驱粉末；二、将前驱粉末装入Ta管中制得装管复合体；三、孔型轧制得到单芯线材；四、将NbTi/Cu复合棒与多根单芯线材置于无氧铜管中组装得到二次复合棒；五、对二次复合棒进行旋锻拉拔，然后进行孔型轧制，最后再进行旋锻拉拔，得到多芯线材；六、将多芯线材进行热处理，得到多芯MgB2超导线材。本发明采用旋锻拉拔和孔型轧制相结合，不但可以提高多芯线材的致密度，而且可以改善晶粒之间的连接性，更有利于制备出高性能的多芯MgB2超导线材，制备的线材具有较高的机械强度，可以承载较大的应力应变而超导载流性能无明显降低，更符合超导线材实用化的要求。

主权项

一种多芯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、将镁粉、无定形硼粉和钠米TiC粉末按照Mg∶B∶TiC＝1∶(2‑x)∶x的原子比进行混合，然后将混合物在氩气保护下研磨混合均匀，得到前驱粉末；所述x的取值为0.02～0.10；步骤二、将步骤一中所述前驱粉末装入酸洗处理后的Ta管中，然后将装有前驱粉末的Ta管装入酸洗处理后的无氧铜管中，制得装管复合体；步骤三、对步骤二中所述装管复合体进行孔型轧制，得到具有圆形截面的单芯线材(1)，对单芯线材(1)依次进行定尺、截断和酸洗；所述孔型轧制的道次加工率为10％～20％；步骤四、将NbTi/Cu复合棒(2)与6根或12根步骤三中酸洗后的单芯线材(1)置于酸洗处理后的无氧铜管(3)中进行二次组装得到二次复合棒；所述NbTi/Cu复合棒(2)由作为外层材料的无氧铜和作为内层材料的铌钛合金组成，所述无氧铜和铌钛合金的质量比为1∶0.8～1.2，所述无氧铜的剩余电阻率不小于80，所述铌钛合金中铌的质量百分含量为45％～55％，余量为钛；所述二次组装过程中酸洗后的NbTi/Cu复合棒(2)置于酸洗处理后的无氧铜管(3)中心，酸洗后的单芯线材(1)沿圆周方向围绕酸洗后的NbTi/Cu复合棒(2)排列成圆环状结构装入酸洗处理后的无氧铜管(3)中；当所述单芯线材(1)的数量为6根时，所述NbTi/Cu复合棒(2)的尺寸与单芯线材(1)的尺寸相同；当所述单芯线材(1)的数量为12根时，所述NbTi/Cu复合棒(2)的直径为单芯线材(1)直径的3倍；步骤五、以10％～20％的道次加工率对步骤四中所述二次复合棒进行3～5道次的旋锻和拉拔加工，然后以10％～15％的道次加工率对经旋锻和拉拔加工后的二次复合棒进行10～15道次的孔型轧制，最后以10％～15％的道次加工率对经孔型轧制后的二次复合棒进行旋锻和拉拔加工，得到直 径为0.8mm～1.5mm的多芯线材；步骤六、将步骤五中所述多芯线材两端密封后置于管式炉中进行热处理，得到多芯MgB2超导线材；所述热处理的过程为：以300mL/min～500mL/min的速率向管式炉中通入氩气，待氩气通入1h～2h后，以10℃/min～20℃/min的升温速率将炉内温度升至650℃～850℃后保温0.5h～3h，然后以10℃/min～20℃/min的降温速率将炉内温度冷却至室温。