低温原位粉末装管法制备Ag/MgB_2和Cu/MgB_2复合线

MgB2超导体是近年来材料界关注的焦点,长期从事超导材料研究的刘春芳教授就近期国内外MgB2的研究和开发进展状况做了以下重点报道。

热处理与元素掺杂对原位法MgB_2/Fe/Cu超导线材临界电流密度的影响

采用低碳钢作为外包套材料,通过原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备出高密度Ti、Zr掺杂的MgB2/Fe/Cu线材。将线材短样在氩气保护条件下,于650～800℃烧结2～5h。MgB2线材的微结构分析显示,通过该工艺制备的MgB2/Fe/Cu线材比MgB2块材具有更好的晶粒连结性和更高的致密度。采用标准的四引线法,在4.2K,0～8T的磁场下测试线材的临界电流密度。测试结果显示,800℃烧结的Mg0.9Zr0.1B2/Fe/Cu线材获得了最高的临界电流密度。

B_(10)C掺杂MgB_2/NbZr/Cu线材的超导性能研究

通过原位法粉末装管工艺制备了B10C掺杂的MgB2/NbZr/Cu超导线材。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、PPMS测试仪等测试手段检测了样品的成相情况、微观结构以及超导电性。结果显示该掺杂对MgB2/NbZr/Cu超导线材的磁通钉扎性能及临界电流密度有一定的影响:750℃/2h的热处理制度能够使C元素成为有效磁通钉扎中心,线材的磁通钉扎性能和超导电性均有所提高。20K时,MgB2/NbZr/Cu超导线材的不可逆磁场Hirr达到5.2T;在20K、2T外磁场条件下,其临界电流密度达到2×104A/cm2。