起始粉末对MgB_2超导线材成相及微结构的影响

采用原位法粉末装管工艺制备了不同起始粉末MgB2/Nb/Cu单芯线材。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(EMS)研究了不同起始粉末对线材微观结构及相成分的影响。结果显示,从线材的微观结构和相成分角度来看,B粉影响不大,起主要作用的是Mg粉。

无定形C掺杂对MgB_2微结构和超导电性的影响

采用原位法粉末装管工艺制备了MgB2-xCx/Nb/Cu单芯线材.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(EMS)和物性测试仪(PPMS)等手段研究了无定形C掺杂对线材微观结构及超导电性的影响.结果显示,随着C掺杂量的增加,进入MgB2晶格的C含量增加,MgB2层间结构不变.样品性能达到实用化超导磁体要求,在温度30 K外场0.2 T条件下,C掺杂量x=0,0.05,0.10,0.15的样品临界电流密度分别达8.1×104,1.7×105,1.6×105和1.0×105A/cm2.实验表明最佳C掺杂量x在0.05与0.10之间.

无定形碳掺杂对MgB_2/Nb/Cu线材超导电性的影响(英文)

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了无定形碳掺杂MgB2/Nb/Cu超导线材并研究了该掺杂对MgB2微观结构及超导电性的影响。复合线材中以Nb作为阻隔层、Cu作为稳定体并采用冷拉拔工艺进行加工。研究了无定形碳掺杂对MgB2相形成、微观结构及超导电性的影响,其中掺杂量分别为MgB2-xCx(x=0.0,0.05,0.08,0.10,0.15)。分别采用XRD、SQUID、SEM/EDS及传输电流测试等方法对MgB2/Nb/Cu线材进行分析测试。XRD分析结果显示,700oC热处理后的线材可以获得纯度较高的MgB2超导相;微观结果照片显示无定形碳掺杂后可以获得良好的晶粒连接性;能谱分析表明掺杂物C元素均匀的分布在MgB2基体中;通过四引线法测试了传输临界电流密度Jc,在4.2K、5T,其Jc值高达1.4×105A/cm2;在4.2K、10T,其Jc值为3.3×104A/cm2。

Nb扩散层对MgB2/Nb/Cu线材超导电性的影响(英文)

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT),以Nb/Cu复合管作为包套材料制备了MgB2超导线材并且在氩气保护气氛中,不同温度条件下保温2h进行成相热处理。分别采用电阻-温度测试、磁矩转变测试、临界传输电流测试以及Nb-MgB2界面磁光研究等分析手段进行研究。结果表明:当热处理温度高于750℃时,在MgB2超导芯丝和Nb阻隔层之间形成一个扩散层,该扩散层的存在阻碍了电流的传输,从而导致在磁测法测试中可以检测到超导相存在,而在传输法测试中无法看到超导传输现象。说明采用Nb作为MgB2超导线带材的扩散阻隔层时其热处理温度不能高于750℃。

原位粉末套管法制备实用化19芯Fe/Cu包套MgB_2超导线

采用原位粉末套管法,以工业级无定形B粉(92%)和镁粉(99%)为原料,分别以初始配比为MgB2和Mg1.05B2原料制备了外径φ1.9mmFe/Cu复合包套结构的19芯MgB2超导线,700℃热处理1h后,通过扫描电子显微镜、X射线衍射、超导量子干涉仪和标准四引线法对样品进行测试和表征.实验结果表明,MgB2相中仅含有少量MgO和Fe2B杂相,Tc(onset)=34.5K,△Tc=4.8K,而Mg过量5%后,Tc(onset)下降0.5K和?Tc增宽0.4K,在4.2K和4T条件下,临界电流密度值为1.07×104A·cm-2,提高1.4倍,同时在高磁场下具有更好临界电流性能,这归因于过量Mg有利于减小超导芯中微小空隙和裂纹从而提高超导连接性,同时细小晶粒比例提高,增大晶界面积导致钉扎能力提高.