[发明专利]一种多芯MgB2/Fe/Cu超导线材的制备方法

摘要

本发明公开了一种多芯MgB2/Fe/Cu超导线材的制备方法，该方法为：一、制备前驱粉末；二、将前驱粉末装入纯铁管中，然后装入第一无氧铜管中，制得装管复合体；三、对装管复合体进行旋锻和拉拔处理得到单芯线材；四、将铜铌复合棒与六根单芯线材置于第二无氧铜管中进行二次组装得到二次复合棒，对二次复合棒进行旋锻拉拔和孔型轧制相结合的加工处理，得到多芯MgB2/Fe/Cu线材；五、将线材两端密封后置于真空炉中进行真空烧结，得到多芯MgB2/Fe/Cu超导线材。本发明方法的多芯MgB2/Fe/Cu超导线材在20K，1T时，临界电流密度Jc达到1.8×104A/cm2以上，符合多芯MgB2超导线材实用化的要求。

主权项

一种多芯MgB2/Fe/Cu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、无定形硼粉和亚微米级TiC粉末按照Mg∶B∶TiC=1∶（2‑x）∶x的原子比混合均匀得到混合物；然后将所述混合物压制成块材，将所述块材在氩气与氢气的混合气氛保护下，于850℃～950℃条件下热处理1h～3h，待热处理后的块材冷却后依次经破碎、球磨和筛分，得到过筛粉末；最后向所述过筛粉末中加入质量为过筛粉末质量的8%～15%的镁粉和硼粉的混合粉末，混合均匀制得前驱粉末；所述x的取值为0.04～0.08；所述镁粉和硼粉的混合粉末中镁粉和硼粉的原子比1∶1；步骤二、将步骤一中所述前驱粉末装入常规酸洗处理后的纯铁管中，然后将装有前驱粉末的纯铁管装入常规酸洗处理后的第一无氧铜管中，制得装管复合体；步骤三、对步骤二中所述装管复合体进行旋锻和拉拔处理得到单芯线材（1），对单芯线材（1）依次进行定尺、截断和常规酸洗；所述旋锻和拉拔处理的道次加工率为10%～15%；步骤四、对铜铌复合棒（2）依次进行定尺、截断和常规酸洗；然后将酸洗后的铜铌复合棒（2）与六根步骤三中酸洗后的单芯线材（1）置于常规酸洗处理后的第二无氧铜管（3）中进行二次组装得到二次复合棒；再对二次复合棒进行旋锻拉拔和孔型轧制相结合的加工处理，得到直径为1.5mm～2.0mm的多芯MgB2/Fe/Cu线材；所述二次组装过程中酸洗后的铜铌复合棒（2）置于酸洗处理后的第二无氧铜管（3）中心，酸洗后的单芯线材（1）沿圆周方向围绕酸洗后的铜铌复合棒（2）排列成圆环状结构装入酸洗处理后的第二无氧铜管（3）中；所述酸洗后的单芯线材（1）、酸洗后的铜铌复合棒（2）和酸洗处理后的第二无氧铜管（3）的长度均相同；步骤五、将步骤四中所述多芯MgB2/Fe/Cu线材两端密封后置于真空 炉中进行真空烧结，得到多芯MgB2/Fe/Cu超导线材；所述真空烧结的过程为：在压强为2Pa～5Pa的条件下，以10℃/min～20℃/min的升温速率将炉内温度升至800℃～900℃后保温1h～2h，然后以10℃/min～30℃/min的降温速率将炉内温度冷却至室温。