MgB_2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块状MgB2 超导体。所获得的样品具有良好的单相性。低温磁性测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于 39K的超导转变温度。实验结果表明 ,高压合成是制备和研究MgB2

YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体中氧的非化学计量和缺陷平衡

本文提出了一种直接合成热重法,在空气中测定了室温下YBa_2Cu_2O_(7-y)超导体分子式中的y值为0.234±0.005。研究了不同温度下氧空位浓度的变化,求得氧空位形成焓为:ΔH_(f(o))=0.43eV(正交晶系);ΔH_(f(t))=0.24eV(四方晶系)。从两种晶系的氧空位浓度与温度的关系推出了晶型转变温度约为670℃左右。

铸造Pr-Fe-B永磁合金及其微观结构

采用铸造法制备稀土永磁体的关键在于找到合适的合金系以使铸造组织具有高矫顽力。最近,日本的Shimoda等人发现典型成分为Pr17Fe76.5B5Cu1.5的Pr-Fe-B合金经铸造/退火后,iHC,达7.4kOe.经热压/退火后磁体具有优异的永磁性能:Br=12.5kGs,iHC=10.0kOe,（BH）m=36.2MGOe,为系统认识该新型铸造永磁合金,本文对Pr-Fe-B永磁合金进行了铸造,退火实验研究和微观结构分析。

YBa2Cu3O7能隙及低温电子比热容的第一性原理计算

用电子密度泛函方法(DFT)对YBa2Cu3O7晶胞39个原子模型系统计算了其能隙随温度的变化规律,并在能隙计算基础上,应用电子比热的双极化和热激发的极化子模型计算了电子比热及其系数随温度的变化关系。计算结果表明:超导能隙在超导临界温度点93K附近有不为零的极小值;能隙曲线中的几个转折温度点依次分别与Tc,T*和T0相对应;在Tc^T*温度范围,超导态消失,但有反铁磁自旋相干引起的自旋能隙的存在;在T*~T0温度范围,有周期性条纹相产生的电子密度波引起的能隙的存在;在T=T0,电子比热系数发生了从增大到减小的转折变化。

磁场、温度对Bi-2223/Ag多芯带Jc的影响

介绍了一套液氮温区入（Ｂ，Ｔ）测量系统，该系统用增大液氮的饱和蒸气压来达到提高液氮温度的目的。用该系统研究了磁场和温度（测量范围分别为０．１Ｔ～０．８Ｔ和７７Ｋ～９０Ｋ）对Ｂｉ－２２２３／Ａｇ多芯带材（１９芯和３７芯）临界电流的影响。

Cr、V粉末层介入对钛/钢电阻钎焊接头组织和性能的影响

针对钛合金与不锈钢焊接过程中易出现Fe-Ti等脆性金属间化合物,导致接头力学性能下降的问题,探索一种以Cr、V金属粉末为介入层的钛/钢搭接接头电阻钎焊工艺,并探讨工艺参数和粉末介入方式对接头力学性能和显微组织的影响机制.结果表明:粉末层介入改善了接头的力学性能,Cr、V粉末同时介入的Ⅳ型接头,其抗剪强度明显高于其他3类接头,可达187 MPa,接头中形成的Cr-Fe、Ti-V组织,取代Fe-Ti、Cu-Ti等脆性相作为扩散反应区,是其力学性能得到明显提高的主要原因.

轧制温度对Ni-9.3%W合金基带形变组织和织构的影响

采用背散射电子衍射技术(EBSD)对Ni-9.3%W(Ni9W)合金基带沿截面方向上的形变织构和形变组织进行分析,研究轧制温度对形变组织和织构的影响.结果表明:采用温轧工艺能够有效抑制Ni9W合金基带黄铜型织构的形成,增加Copper(C)取向和S取向的体积分数,使Ni9W合金基带的变形机制以滑移为主.同时,温轧能够有效降低基带中剪切带的体积分数,并提高40°〈111〉晶界的体积分数,有利于立方晶粒的长大.

BPSCCO/Ag超导复合带的物理冶金特性

本文报道了BPSCCO/Ag超导复合带的一些物理冶金特性。研究结果表明,BPSCCO中的超导相2212和2223的晶体结构受冷加工和再烧结处理的影响,强烈的冷加工使2212和2223的晶体结构破坏,其冷加工后的再烧结处理,可以使2223相的晶体结构恢复,但2212相则不再出现。两次再烧结之间的中间冷压可改善BPSCCO/Ag复合带的临界电流密度。文章介绍了中间冷压对BPSCCO/Ag复合带J_c的影响规律,并对中间冷压提高BPSCCO/Ag复合带J_c的原因进行了分析和讨论。BPSCCO/Ag复合带的最佳电流密度高达～15000A/cm^2(77K,0T)。

原始Mg粉形状对Mg-B体系成相行为的影响

采用球形Mg粉(Q-Mg)、屑状Mg粉(X-Mg)和无定形B粉,按照MgB_2的化学计量比充分混合后,在10 MPa的压力下压制成块材,分别在650,750和800℃下进行烧结．X射线衍射(XRD)结果表明,Q-Mg样品的成相速率远低于X-Mg样品、扫描电镜(SEM)观察照示,样品中的孔洞形状和尺寸依赖于初始Mg粉的形状和尺寸,差示扫描量热法(DSC)研究结果显示,两类样品在升温过程中,均先后发生了固-固反应、Mg熔化以及液-固反应．但是,由于球形粉末表面积较小,表面能较大,且表面原子活性较差,导致了Q-Mg样品的固-固反应起始温度比X-Mg样品高出53．7℃．基于DSC,XRD和SEM研究结果可知,球形Mg粉提高了固-固反应温度并延缓了低温下的Mg-B反应速率,但不改变MgB_2晶体的形成和生长机制．

熔融生长YBCO的Jc在磁场中的行为

熔融生长YBaCuO样品的Jc在77K、0T下较一般烧结块有数量级的提高,而且随磁场的衰减明显缓慢,在0.1T外磁场下的Jc为Jc_o的70%,说明弱连接问题有很大程度的改善。与外磁场取三种不同方向的磁通捕获呈现不同的行为,说明样品确有织构取向,当外场与长度方向平行时性能最佳。临界电流的数值与其判据关系甚大,原因是电压-电流曲线呈“爬坡”行为,也许与残留的211相和凝固的液相有关。

有织构YBCO超导体的微结构与特性

报导了用熔融定向凝固工艺制备的有织构YBCO超导体的微结构变化及其特性。将YBCO坯料加热到1050—1120℃,分解成Y_2BaCuO_5(211)和液相(Ba-Cu-O),然后在50℃/cm的温度梯度下,慢速移动样品重新合成YBCO超导体。X光衍射结果证实,熔融样品具有较强的c轴织构。扫描电镜观察表明,熔融后晶粒形貌发生了显著变化:YBCO晶粒由原烧结块材的随机排列变为一致取向或局部取向排列的片状组织。熔融样品的J_c(77K,0T,>10000 A/cm^2)值比烧结块材J_c(750A/cm^2)值提高近两个数量级,在1T(H⊥I_c)下,J_c值达5790 A/cm^2。而且J_c随磁场增加而下降的趋势变平缓。

Ag元素对Ni-7at.%W合金基带织构形成的影响

Ag元素能够使Ni和Ni-5at.%W合金基带中的晶粒形貌呈细长状,从而提升超导层电流的传输能力.研究了Ag在高W含量的NiW合金基带(>5at.%W)中对织构的影响机制,为后续调控晶粒形貌打下基础.研究表明:Ag使基带中S取向的体积分数降低,进而影响了再结晶后基带中立方晶体型织构的形成.通过在轧制变形量为90%时引入550℃保温2 h的中间热处理,可以使冷轧基带的形变因子R由0.72提升至1.05,从而增加铜型织构的体积分数,并使得基带中形变后的立方晶体的取向增大65%.最终,经过再结晶热处理获得了表面立方晶体型织构的体积分数为96.8%的Ni-7at.%W-0.01at.%Ag合金基带.

脉冲电流测量法和织构YBCO体材料临界电流研究

建立了一套脉冲临界电流测量装置,脉冲电流大小在0—500 A之间可调,脉冲电流上升时间在0.2—10 ms之间可调,失超电压判据可以达到微伏量级。对于电接点发热不明显的样品,用直流法和脉冲法测定的临界电流可以获得相同的结果。用本装置,在YBCO块样品上测到了高的临界电流密度数据:77K,1T下J_c>7×10~4A/cm^2,4T下J_c>3.5×10~4A/cm^2。

稀土元素钇对NbTi50wt％超导合金塑性的改善机制

本文报道用透射电镜及x射线衍射仪研究NbTi50wt％和NbTi50wt％+0.3wt％Y两种合金塑性的结果.实验发现,元素Y与合金中的间隙原子结合形成合化合Y_2O_3,并吸食了β相合金点阵中的间隙原子,Y的添加通过降低β相点阵中的间隙原子含量使合金基体软化,合金塑性改善,同时合金晶粒得到显著细化.

高温超导材料在舰船上的应用

本文概述了高温超导(HTS)材料在舰船上的应用研究现状和发展趋势,包括超导电缆、超导电机、超导扫雷具、电磁弹射/发射装置和储能系统等。

原始粉末对熔融织构YBCO超导体的影响

采用熔融织构生长法,制备了多晶YBCO超导体。X光衍射图象表明,晶体按垂直于c轴的择优取向排列。这种排列规则的层状结构有利于电流传输,并为77K,0T下的低温测试结果所证实。在0～7T外场下的I-V测试曲线证明:熔融织构生长工艺使普通粉末烧结样品中存在的弱连接问题获得了重大改善。研究了三种不同的原始粉末对熔融生长样品J_c的影响;做出了以三种不同粉末为原料的熔融生长样品的临界电流密度-熔融温度对比曲线;用X光衍射仪对样品做了相分析;用扫描电镜对样品进行了断口形貌观察和对比。采用合适的工艺制度制备的样品,在0T和1T下,J_c值分别达到12200 A/cm^2以上和4200 A/cm^2以上(1μV/cm,77K)。

三种银包套Bi（2223）带材的组织与性能

研究了用银包套法制备单芯、加银粉及多芯三种铋系带材的成型工艺、热处理工艺、临界电流密度、微观结构以及Ｊ＿ｃ－Ｂ特性与微观结构的关系。并进一步探讨了三种带材的机械稳定性。

T1系单相超导材料的高氧压合成及压力对超导性的影响

系统地研究了在０～３ＭＰａ氧压下Ｔ１系超导材料的制备过程及其超导性质。结果表明：０．２５～０．９０ＭＰａ氧压下所制备的样品为纯２２２３相，Ｔ＿（ｃ０）最高可达１２５．３Ｋ；１．４５～３．００ＭＰａ氧压下样品为纯２２１２相，Ｔ＿（ｃ０）在９５～１００Ｋ之间；０．９０～１．４５ＭＰａ氧压下样品为２２２３及２２１２两相共存。对两种单相样品的高压研究结果表明，２２２３相样品比２２１２相样品有着较强的压力效应，在０～０．５２ＧＰａ压力下分别为４．０Ｋ／ＧＰａ及２．０Ｋ／ＧＰａ。

Ni-W合金基带的织构

Ni-W合金是制备YBa2Cu3O7-δ高温超导线(带)材的优良基带材料,对Ni-W基带要求是具有强的立方织构{100}〈001〉。本工作采用放电等离子体烧结方法制备Ni-W合金,利用轧制辅助双轴织构基带技术(RABiTS)制备Ni-W合金基带。利用X射线衍射方法研究基带冷轧织构与W含量的关系,系统地研究了Ni-5%W基带的再结晶织构。研究结果表明:Ni-5%W基带是一较好的组分,通过大的冷轧形变量、较高的退火温度和两步退火的方式,有利于在Ni-5%W基带中形成单一的、强的立方织构。

YBCO和BSCCO超导体的交流磁化率在直流静磁场下的行为

通过对烧结Y系、Bi系超导体及熔融生长YBCO超导体交流磁化率在外加直流磁场下其曲线漂移行为的研究,探讨了用交流磁化率法定性判断样品性能的可行性。