MgB2带材的超导电性与制备温度的关系

报导了利用电泳技术在不锈钢基底上制备 Mg B2 超导带材。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电测量和磁测量技术 ,分别研究了后退火温度对带材表面形貌、晶体结构、超导转变温度和临界电流密度的影响。结果表明 ,随着后退火温度的升高 ,Mg B2 带材的结晶情况逐渐变好 ,超导转变温度升高、转变宽度变窄。 90 0℃下制备的带材的临界电流密度为 6× 10 5A/ cm2 (5 K,0 T)。

马来酸掺杂对MgB_2带材超导性能的影响

采用马来酸掺杂制备了MgB2/Fe超导带材。利用X光衍射、扫描电镜、电测和磁测等手段对样品进行了表征。结果显示,马来酸掺杂显著提高了带材在磁场下的临界电流密度和上临界场。掺杂样品在高磁场下具有良好的临界电流性能主要归因于马来酸分解产生的高活性C对B的替代引起的HC2提高和由晶粒细化而引入的磁通钉扎中心。

MgB_2超导带材的失超传播特性研究

对MgB2超导带材稳定性的参数—失超传播速度、最小失超传播触发能进行了理论和实验研究。利用数值仿真软件对MgB2超导带材的一维热稳定性进行了仿真,同时,在GM制冷机提供的低温绝热条件下进行了带材失超特性参数的实验测量。实验采用了多点电压检测法,获得了MgB2超导带材的失超传播速度和最小失超传播触发能。实验得到的结果与理论仿真的结果能够很好的吻合。

1.5T MgB_2超导实验磁体的设计和研制

采用Fe、Ni复合基底、矩形截面的MgB2超导带材,设计了一个孔径为100mm的实验磁体,以该磁体为基础,进行了中心磁场可达1.5T的制冷机传导冷却MgB2超导MRI磁体系统研究,提出了采用MgB2超导接头制作持续电流开关及改善磁体温度均匀性的技术途径,绕制并实验了其中心螺管线圈,该线圈在105A工作电流下,产生的中心磁场为0.74T。

MgB_2超导线材的机械性能

尽管MgB2超导线材的临界转变温度相对较低，但MgB2没有晶界弱连接，因而具有低的加工成本，相对于BSCCO和YBCO表现出明显的应用优势。目前，粉末装管技术（PIT）广泛用于制备MgB2带材和线材。利用高能球磨工艺的超细粉末制备的MgB2线材临界电流密度达到3．0×10^5A／cm^2（20K，自场）。为了了解MgB2线材的实际使用条件和提高使用条件下的性能，很有必要对其进行机械性能方面的研究。

纳米C和SiC掺杂对MgB_2带材超导性能的影响

采用X射线衍射仪,扫描电镜,超导量子干涉仪等仪器对纳米C和SiC掺杂的MgB2带材进行了表征,并采用标准四引线法对样品的临界电流进行了测试.实验表明,C和SiC掺杂在提高MgB2带材高场下的临界电流密度方面具有显著效果.在温度为4.2K、磁场大于9T条件下,C和SiC掺杂样品的临界电流密度与未掺杂样品相比均提高一个数量级以上.掺杂样品高磁场下良好的临界电流性能主要归因于C对B的替代所产生的晶格畸变、位错等缺陷和局部成分变化而导致的有效晶内钉扎作用.实验结果表明,SiC掺杂的MgB2带材之所以具有非常好的高场电流特性,和C掺杂的样品一样,C对B的替代起到十分关键的作用.

纳米SiC掺杂MgB2超导带材的制备及其性能研究

采用粉末装管法制备了SiC掺杂的MgB2带材系列样品.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和超导量子干涉仪等仪器对样品进行了表征.实验结果表明,SiC掺杂对于提高MgB2带材的超导性能具有十分有效的作用.掺杂量为5%时,在4.2K和10T条件下,掺杂样品的临界电流密度高达9024A/cm2,是未掺杂样品的32倍多.掺杂样品在高磁场下具有良好的临界电流性能主要归因于C对B的替代所产生的晶格畸变、位错等缺陷和局部成分变化而导致的有效晶内钉扎作用,同时由于掺杂而提高的晶粒连接性也对临界电流密度的提高起到一定作用.