Ti5Nb人工钉扎中心NbTi超导体的磁通钉扎机制分析

采用棒基组合的装配方法,用热挤压和冷加工相结合的工艺制备了岛状Ti5Nb人工钉扎中心NbTi超导体,其中Ti5Nb体积含量为10%。通过对此超导体进行详细的磁通钉扎机制分析,认为样品的磁通钉扎力特征主要由正常相钉扎和Dk钉扎相结合的机制决定。根据分析的结果,采用多源标度方法,很好地拟合了不同线径样品的磁通钉扎力密度随磁场变化的曲线。拟合的结果表明:样品在较低场下的性能主要由正常相钉扎机制决定,而在较高场下的性能主要由Dk钉扎机制决定。并且随着线径的减小,正常相钉扎力密度和Dk钉扎力密度均有不同程度的提高。

NbTi/Bi2223复合超导体制备工艺的研究

采用合适的工艺制备NbTi/Bi2223复合超导体,制备完成后在液氮温度下,对复合带中的高温带Bi2223/Ag进行IC测试,证明这种工艺不会对Bi带造成破坏,工艺可行。在进行IC测试时,需要注意NbTi/Bi2223复合超导体的换流长度,因此计算了NbTi/Bi2223复合超导体在液氮温度下的换流长度。

通过Nb,Ti扩散反应制备不同成分的超导体

利用Nb片和Ti片交替组配加工,经扩散反应制备了Ti含量在42.56%-56.62%之间的3种不同成分的NbTi超导线。运用扫描电镜(SEM)观察了Nb/Ti界面的扩散形态及微结构,并对热处理工艺和不同Ti含量对临界电流密度(Jc)的影响进行了讨论。结果表明:随着Ti含量增加,可提高超导线在低场(<5T)时的临界电流密度Jc。该工艺制备的NbTi超导线材的Jc可达到2800A/mm2(5T,4.2K)和4200A/mm2(3T,4.2K)。随着Ti含量的增加,试样的Jc在低场时很高,而在高场时的性能偏低,且下降迅速,而Ti含量低的试样的Jc衰减相对缓慢些。对Ti含量较高的合金,在一定温度下,选用较短的热处理时间,可获得高的Jc,对Ti含最较低的合金,则要求较长热处理时间。

人工钉扎中心NbTi超导线材的新进展

人工引入钉扎中心技术使NbTi超导体钉扎结构更直接、更有效地实现最佳化,它是在NbTi超导体中直接加入不同于基体的钉扎材料,经过加工形成有效的磁通钉扎中心(ArtificialPinningCenter,APC)。

电阻焊接技术制备Nb_(3)Sn-NbTi混合超导接头

在强磁场超导磁体应用中,特别是具有高稳定度高场超导磁体,具有极低电阻的超导接头发挥着重要作用。通过电阻焊接方法制备了Nb_(3)Sn和NbTi的异种材料超导接头。首先通过烧结法制备了Nb_(3)Sn的超导接头,然后通过电阻焊接将Nb_(3)Sn超导接头与NbTi超导体焊接成型。分析了Nb_(3)Sn超导接头制备过程中Nb_(3)Sn的微观组织结构和相变。利用无损检测CT对接头结构进行三维重构,分析了Nb_(3)Sn和NbTi超导接头内部的缺陷和2种不同材料间的微观连接状态。最后,在背景磁场下对超导接头的电阻性能进行了测试和研究。结果表明,与传统超导焊料制备的超导接头相比,电阻焊接制备的超导接头显示出良好的耐磁场性能,在1.5 T背景磁场下具有较低的电阻值。