[发明专利]一种多芯MgB2超导线材的制备方法

摘要

本发明涉及一种多芯MgB₂超导线材的制备方法，步骤如下：1）在氩气保护的手套箱中按比例将Mg粉和B粉置于装有研磨球的球磨罐中，密封后研磨；2）将混合均匀的粉末装入低碳钢管，密实后将两端密封；3）采用轧制、拉拔及中间退火等工艺将线材拉拔至一定尺寸；4）分别截取7段和19段等长的单芯线材，进行去应力退火并去除表面氧化皮；5）将矫直后的单芯线装入表面洗净后的外包套（Fe、Monel）管中，经旋锻、拉拔及中间退火得到7芯、19芯线材；6）将线材置入预设温度800~1000℃的电阻炉中保温5~30min后取出，得到多芯结构的MgB₂超导线材。本发明制备的多芯线材具有优良的加工性能，形成的MgB₂晶粒细小、致密度高，在外磁场下具有优良的超导电性。

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、在氩气保护的手套箱中将摩尔比例为1:2~1:4的Mg粉和B粉装入球磨罐中，按原料与研磨球质量比为1:3~1:5的比例装入不锈钢研磨球，然后将装有原料粉末和研磨球的球磨罐密封后固定在球磨机上球磨；设定球磨时间为2~6h，且每球磨1h暂停10~20min，筛除研磨球后得到球磨后的原料粉末；步骤二、采用浓度为8%~10%的稀盐酸将低碳钢管内外壁浸洗干净，然后用浓度为10%~15%的亚硝酸钠对其进行钝化处理；步骤三、把球磨后均匀细小的原料粉末装入外径为10~20mm，壁厚为2~3mm的低碳钢管中，采用振动装置振动并用捣棒压实后密封两端；步骤四、将步骤三中装好粉末的低碳钢管进行拉拔，起始10~15个道次为直拉，道次加工率为20%~30%，拉拔速度为3~8m/min，15~20道次为盘拉，道次加工率为8%~15%，盘拉速度为15~30m/min，得到单芯线材；拉拔过程中，当总的道次加工率达到60%~90%时进行中间退火，退火工艺为600~800℃，保温10~30min，退火后采用化学方法去除线材表面氧化皮；步骤五、对所述单芯线材进行去应力退火，退火工艺为500~700℃保温10~30min，采用化学方法去除表面氧化皮后截取等长的N段单芯线，N>1，并进行矫直；步骤六、将步骤五中得到的N段单芯线装入的外包套管中，外包套管的材质为Fe，然后进行旋锻，旋锻的道次加工率为15%~30%，待单芯线密实后进行拉拔，当总加工率为70%~90%时进行中间退火，退火工艺为500~800℃保温10~30min，得到直径为1.5~1mm的多芯线材；步骤七、将所述多芯线材置于预设温度为800~1000℃的箱式电阻炉中烧结5~30min后取出，得到多芯结构的MgB₂超导线材。