李春广
,
孙霞光
,
邓胜涛
,
管军强
,
肖成举
,
万晓波
,
朱思华
,
李建峰
,
杜社军
,
王天成
,
张丰收
,
刘向宏
,
冯勇
稀有金属材料与工程
采用Rod Restack Process (RRP)研制了单根线长大于1500 m的高场磁体用Nb3Sn股线,股线选用Nb作为扩散阻隔层,分布于各亚组元周围.在热处理时Nb阻隔层不但可以阻止Sn向稳定体Cu区的扩散,防止稳定体的Sn扩散污染,确保股线具有较高的剩余电阻率(RRR),同时,靠近Sn源内侧的Nb参与固态扩散反应生成A15相Nb3Sn,贡献临界电流.在股线的制备过程中,采用Nb-47％Ti(质量分数)芯代替部分Nb芯的方式添加元素Ti,达到了Ti元素添加目的,该方法因为使用了已经商业化的Nb-47％Ti而有效控制了制作成本.对该股线进行热处理以及超导性能测试研究表明:640℃,60 h热处理条件下,股线在12T,4.2 K,0.1 μV/cm下的Ic为514A,股线的RRR为148,具有良好的绝热稳定性；在650℃,100 h下股线的Ic为599 A,RRR=3.77.股线扩散阻隔层以及添Ti方式的成功选择,为获得长线打下了基础,为股线性能的初步研究及后续的实验提供了直接参考.
关键词:
高场磁体
,
RRP
,
Nb3Sn股线
李建峰
,
李金山
,
寇宏超
,
陈忠伟
,
胡锐
,
王一川
,
傅恒志
,
周廉
中国有色金属学报
采用双热电偶法分别测得不同熔体处理A357合金的枝晶搭接点,进而通过热分析法分别计算出枝晶搭接点的固相体积分数fs coh.结果表明,冷却速率和晶粒细化处理对fcoh s的增大有较大影响;而变质剂(Sr)对fs coh值的影响不明显.分析表明,冷却速率的提高以及晶粒细化剂的加入细化了晶粒和延缓枝晶的生长,从而提高fs coh,而Sr的加入只改变Si的形态,对fs coh的影响不大.
关键词:
A357合金
,
枝晶搭接点
,
双热电偶
,
冷却速率
,
熔体处理
李建峰
,
张平祥
,
刘向宏
,
李金山
,
冯勇
,
王天成
,
杜社军
,
刘维涛
材料导报
NbTi是典型的低温超导材料,广泛应用于核磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、高能物理(HEP)等领域.常用NbTi超导材料的临界温度Tc为9.6K,4.2K时的上临界场Hc2为11T,因此NbTi超导材料的应用都是在低场范围内,也是不可替代的低场超导材料.综述了NbTi超导材料的发展现状和未来的发展趋势.
关键词:
NbTi磁体
,
超导材料
,
临界温度
,
ITER
高慧贤
,
刘维涛
,
严凌霄
,
刘建伟
,
李建峰
,
杜社军
,
张丰收
,
刘向宏
,
冯勇
低温物理学报
分流温度(Tcs)是指超导磁体在特定的工作磁场与电流下,当温度升高,超导体中的电流开始流向基体材料时的温度.本文测量了在不同磁场,不同温度时多个测量条件下ITER用NbTi/Cu复合超导线材样品临界电流密度的值,Jc=F(B,T);根据线材不同的使用条件,总结出“三测量点”确定NbTi/Cu线材分流温度的简便方法,对比导体短样分流湿度的测量结果,进一步验证了“三测量点”测量线材分流温度并预测导体分流温度的可行性.它为线材制造商及时了解工艺改进效果提供了有力依据.
关键词:
临界电流
,
分流温度
,
NbTi/Cu复合超导线材
郭强
,
李建峰
,
王庆相
,
闫凯娟
,
朱燕敏
,
刘建伟
,
刘向宏
,
冯勇
,
张平祥
低温物理学报
本文以高均匀性Nb47Ti合金锭和高纯无氧铜为原材料,制备了铜比为1.0,Φ0.846mm的MRI(Magnetic Resonance Imaging)用低铜比NbTi/Cu超导线.研究了最终应变和间隔应变对MRI用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.测试结果表明:时效3次时,最终应变在3.0～4.4之间,随最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变相同的条件下,增大间隔应变会导致临界电流密度的降低.经过工艺优化后,临界电流密度最高为3208A/mm2 (4.2K,5T,判据0.1μ上V/cm).微观组织观察表明:临界电流密度最高时,α-Ti沉淀相呈褶皱弯曲状,并弥散的分布在β-NbTi基体之上.
关键词:
NbTi/Cu超导线
,
临界电流密度
,
α-Ti沉淀相
,
最终应变
,
间隔应变
严凌霄
,
李建峰
,
刘维涛
,
王天成
,
朱思华
,
谢惠久
,
刘向宏
,
冯勇
,
张平祥
低温物理学报
采用传统方法生产的NbTi/Cu多芯超导线在生产芯数较多的超导线时存在填充系数较大的问题,这直接影响了芯丝的整齐排布,所以组装完成后加入热等静压过程.研究了经过热等静压和未经过热等静压的NbTi/Cu多芯超导线的加工性能,经过试验证明,经过100～150MP,2小时热等静压处理的NbTi/Cu多芯超导线坯锭在加工过程中具有良好的加工性能,提高了超导线复合坯锭的成品率;而未经过热等静压处理的NbTi/Cu多芯超导线坯锭加工性能较差,坯锭内部缺陷较多.
关键词:
热等静压
,
NbTi/Cu超导线
,
填充系数
李建峰
,
张平祥
,
刘向宏
,
李金山
,
冯勇
,
王天成
,
杜社军
,
刘维涛
,
稀有金属材料与工程
本研究以国际热核聚变反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)磁体极向场用NbTi超导线材的性能优化为目的,通过TEM研究热处理工艺对NbTi超导线材微观组织及4.2 K温度下临界电流的影响.结果表明,具有高Jc值的NbTi在4.2 K条件下析出具有典型形貌的α-Ti钉扎中心,即弥散分布于β-NbTi基体上,高度褶皱及卷曲.较高温度的热处理有利于4.2 K下Jc的提高,但增加热处理次数使Jc值略微降低.
关键词:
ITER
,
NbTi超导线
,
微观组织
,
临界电流
张科
,
张平祥
,
郭建华
,
贾晶晶
,
高慧贤
,
李建峰
,
刘建伟
,
冯勇
,
刘向宏
低温物理学报
采用青铜法工艺制备了Nb3Sn超导线材,研究了不同的结构设计、中间退火温度、成相热处理制度等对线材性能的影响.实验结果表明,具有相同的青铜/NbTa体积比而芯丝直径不同的线材,芯丝尺寸在合理范围内越小,临界电流密度越高;使用Ta阻隔层的线材的磁滞损耗有大幅下降,但其加工性能较之Nb阻隔层要差;低的退火温度在改善青铜加工硬化的同时减少了Nb3Sn超导相预反应生成量,线材性能较高.
关键词:
青铜法Nb3Sn线材
,
临界电流密度
,
磁滞损耗
,
显微结构
王庆相
,
李永华
,
王凯旋
,
刘建伟
,
李建峰
,
梁书锦
,
刘向宏
,
冯勇
,
张平祥
低温物理学报
本研究以Cu10Ni合金作为基体材料,采用组装法制备了铜比1.8,Φ0.7 mm的快脉冲超导磁体用NbTi超导线材.研究了Cu10Ni合金、时效次数和最终应变、去应力退火对快脉冲超导磁体用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.实验结果表明:采用Cu10Ni合金作为基体,时效3次且最终应变在3.5-5.0之间时,线材最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变为4.37时,随着热处理次数的增加,临界电流密度呈先增大而后降低的趋势,断线次数也随之明显增多.损耗的测试结果表明:采用Cu10Ni合金为基体制备的超导线材的损耗要明显小于无氧铜基体的超导线材.经过3次时效热处理且最终应变为4.37时,Cu10Ni合金为基体制备的超导线材其临界电流密度最高为2308 A/mm2(4.2K,5T,判据0.1 μV/cm),损耗为40.8 mJ/cm3,(±3 T,4.2 K).
关键词:
Cu10Ni合金
,
NbTi超导线材
,
临界电流密度
,
最终应变
,
退火
周安林
,
刘建伟
,
李建峰
,
王天成
,
刘向宏
,
冯勇
,
张平祥
低温物理学报
无氧铜是超导线材的重要原料及组成部分,超导组元组装前对无氧铜表面质量的要求很高,表面状态要呈现无氧铜粉红色的本色,光亮、均一,无肉眼可见的油、酸痕、水痕等存在,又要严控杂质含量,除去吸附水等,因此研究无氧铜表面洁净化清洗工艺具有重要意义.工艺研究要立足于既能符合表面质量要求,又适应工业规模生产,同时工艺过程稳定,清洗工艺的工艺流程包括前处理化学去油、酸洗、水洗、烘干等主要环节,本文就硝酸配合表面活性剂及缓蚀剂、双氧水配合硝酸酸洗工艺方案进行了试验研究和对比分析,并就清洗工艺中的化学去油、酸洗、水洗、烘干各环节工艺过程控制及整体控制要求进行了试验研究与分析.研究结果表明:(1)化学去油的彻底、洁净,是保证酸洗质量、效率及最终表面质量的必要条件;(2)通过扫描电镜和光电子能谱分析不同酸洗方案后的表面状态,表面状态和元素含量及分布具有同一性;(3)最终表面质量不仅由化学去油及酸洗环节决定,酸洗环节后的水洗及烘干环节也是保证最终表面质量的重要方面;(4)酸洗环节转入水洗环节、水洗环节转入烘干环节的环境控制和时间间隔控制也是保证最终表面质量的重要方面;(5)工艺过程控制中无氧铜表面工况条件及工况条件变化的均一性,有利于最终良好表面质量的形成.
关键词:
表面
,
吸附
,
均匀性
,
环境
