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前驱粉末对(Bi,Pb)-2223/Ag超导带材临界电流密度的影响

徐晓燕 , 郑会玲 , 刘奉生 , 郝清滨 , 熊晓梅 , 郑俊涛 , 李成山 , 纪平 , 卢亚锋 , 张平祥 , 周廉

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.085

采用双相粉工艺即分别制备出2212粉末和(Ca2CuO3+CuO)粉末,将它们分别热处理后,按照2223比例混合均匀,分别在四个不同温度下(800℃,815℃,830℃,845℃)进行了10h的烧结,并采用PIT技术制备出37芯超导带材.通过X射线衍射、SEM观察和临界电流的测试,分析了粉末不同烧结温度对(Bi,Pb)-2223/Ag超导带材临界电流密度的影响.结果表明:采用不同的前驱粉末制备的带材具有不同的临界电流密度,最佳的前驱粉末最终烧结温度是830℃左右.

关键词: Bi-2223带材 , 前驱粉末 , 热处理 , 临界电流密度

热处理气氛对(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy超导带材晶粒尺寸及相组成的影响

郝清滨 , 李成山 , 郑会玲 , 熊晓梅 , 刘国庆 , 胡锐

材料热处理学报

采用粉末装管法(PIT)制备(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy(Bi-2223)超导带材,通过X射线衍射仪、扫描电镜研究热处理气氛对Bi-2223晶粒尺寸、结晶度及相组成的影响.研究结果表明:采用空气热处理有利于Bi-2223晶粒的长大;采用7.5%O2-Ar气氛热处理带材中存在较少的非超导相,且Bi-2223的结晶度较高;通过一种复合气氛热处理(热处理过程中使用两种气氛),带材Bi-2223晶粒尺寸较大且非超导相较少.工艺优化后最终带材的临界电流密度超过20000A/cm2(自场,77K).

关键词: Bi-2223带材 , 晶粒大小 , AEC相 , 热处理气氛

拉伸应变对Bi-2223银及银合金包套带材临界电流的影响

李成山 , 吕朝阳 , 郝清滨 , 郑会玲 , 张平祥

稀有金属材料与工程

研究了Bi-2223带材的应力-应变特征,比较了包套材料、芯丝数目和Ag/超比例对Bi-2223带材不可逆拉伸应变的影响.实验发现,采用高强度的AgMn合金包套材料可提高芯丝的残余压应变,并通过提高Ag/超界面的平整性,减少因为界面不均匀而产生的应力集中,芯丝中微裂纹的出现和扩展将被延迟到更高的应变状态,因此可显著提高带材的不可逆拉应变.同时,通过增加芯丝数量和Ag/超比例也可增强带材抗拉伸应变能力.

关键词: Bi-2223带材 , 不可逆拉伸应变 , 包套材料 , 芯丝数目 , Ag/超比例

Bi-2223带材在自场和外场条件下电流密度分布的数值分析

王磊 , 王秋良 , 王晖

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.003

Bi-2223超导带材是一种具有较高载流能力的高温超导材料,被广泛用来制造高场强的内插磁体以及核磁共振(NMR),磁头振成象(MRI)等核磁共振设备.在超导磁体的设计以及交流损耗的计算中,不可避免地会涉及到Bi-2223带材中电流密度的分布.基于Brandt数值分析的方法,考虑了自场和外场对于临界电流密度的影响,利用Matlab对Bi-2223带材截面的电流密度分布进行了计算.为了便于仿真计算,用实验测得的临界电流与磁场关系的数据代替了Kim模型和Bean模型.在计算中主要施加了3种外加条件:(1)只施加横向磁场;(2)只通入传导电流;(3)将通入传导电流的带材放置于背景场中.结果显示,当Im＜ 20 A或者Bm ＜100 mT时,Bi-2223带材中电流密度随着传导电流和外场的幅值增加而增长;当Im＞ 20 A或者Bm＞ 100 mT时,Bi-2223带材中电流密度的最大值随着传导电流和外场的幅值增加而减小;屏蔽电流会随着外磁场的频率增加而减小,传导电流的频率对于电流分布的影响可以忽略不计;当通入传导电流的Bi-2223带材放置于背景场中时,电流密度的分布相对于中心不再对称,并且饱和电流值会随着外磁场的幅值增加而减小.

关键词: Bi-2223带材 , 横向磁场 , 传导电流 , 电流密度分布

不同截面尺寸Bi-2223多芯带材的错配角

李成山 , 张平祥 , 刘奉生 , 赫清滨 , 郑会玲 , 熊晓梅 , 马荣超 , 纪平 , 周廉

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.097

采用输运电流方法测试了37芯Bi2223带材的平均错配角.带材的错配角随带材厚度的降低而减小,同时带材Jc升高.但过薄的带材由于加工不稳定易导致Ag/超界面不规则现象,并破坏界面晶粒取向,造成错配角增大.

关键词: Bi-2223带材 , 带材厚度 , 非取向角

Bi系多芯丝超导带材的超导性能与微观组织分析

郑会玲 , 徐晓燕 , 熊晓梅 , 王庆阳 , 郝清滨 , 梁明 , 马荣超 , 郑俊涛 , 刘奉生 , 于泽铭 , 李成山 , 纪平 , 卢亚锋 , 张平祥 , 周廉

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.066

本文采用XRD和SEM技术分析了具有不同临界电流密度(Jc)的Bi系多芯超导带材.结果表明,样品中Bi-2223晶粒高度取向排列,其取向因子F值在0.947～0.977范围内.SEM分析结果发现,高Jc样品中在平行于带材平面的片状的Bi-2223晶粒的晶界处残留的杂质主要为CuO晶粒,它与Bi-2223晶体结合紧密.在低Jc 的样品中,Bi-2223晶片边界存在的杂质颗粒尺寸较大,其成分为(Sr,Ca)CuO和CuO的混合体.样品的横断面和纵断面的SEM观察发现,在高性能的样品中,芯丝烧结体的致密度较高.枝条状Bi-2223晶体穿过银层,在芯丝之间形成了很强的连接体.本文讨论了临界电流密度与微观组织的关系.

关键词: Bi-2223带材 , 微观结构 , 临界电流密度