低损耗NbTi线材制备技术研究

论文摘要

国内重离子加速器(HIAF)磁体服役在高速脉冲电流下,要求超导磁体用超导线具有较低的损耗,并具有高的临界电流,针对磁体的设计要求,本文研制了两种新型结构的NbTi/Cu0.5Mn超导线,通过两次组装、冷拉拔获得了线径Φ0.8mm、12960芯和10800芯、铜比2.0、芯丝小于5μm的高临界电流、低损耗超导线,系统研究了两种新型结构超导线的截面形貌、芯丝形貌、磁滞损耗及不同时效热处理次数超导线的临界电流密度(Jc)和n值,最后获得了线材芯丝直径和磁滞损耗的变化关系.研究结果表明,两种线材经过二次组装、挤压和冷拉拔后,单个亚组元成型良好,芯丝变形粗细均匀,尺寸大约4μm.随着时效热处理次数由3次增加到5次,线材芯丝表面有颗粒状的CuTi化合物生成,且5T、4.2K下临界电流密度由2295A/mm2增加到2958A/mm2,不同时效热处理次数的线材n值大小介于30～60之间,表明芯丝整体变形均匀.线径Φ0.8 mm、12960芯和10800芯线材在4.2K、±3T下的磁滞损耗分别为35.5mJ/cm3、42.8mJ/cm3,随着线材芯丝直径由4.6μm减小至2.8μm,磁滞损耗由42.8mJ/cm3降低至17.3 mJ/cm3.最后,通过优化工艺后获得了Jc(5T、4.2K)为2958 A/mm2,Qh(4.2K,±3T)为37.5mJ/cm3的千米级NbTi/Cu0.5Mn超导长线,并可实现批量化生产.

论文目录

• 1 引言
• 2 实验方法
• 3 结果与讨论
•   3.1 线材截面和芯丝形貌分析
•   3.2 不同时效热处理次数线材低温性能分析
•   3.3 线材磁滞损耗性能分析
• 4结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭强,王瑞龙,朱燕敏,刘建伟,李建峰,刘向宏,冯勇,张平祥

关键词: 超导线材,临界电流密度,损耗

来源: 低温物理学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,材料科学,电力工业

单位: 西部超导材料科技股份有限公司,超导材料制备国家工程实验室超导,西北有色金属研究院

基金: 陕西省国际科技合作计划项目基金项目(编号:2017KW-022)资助的课题

分类号: TM26

DOI: 10.13380/j.ltpl.2019.02.010

页码: 142-146

总页数: 5

文件大小: 1330K

下载量: 81