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热处理温度对Bi2223/Ag-Au带材相组成
及载流能力的影响
郝清滨1,2,李成山1,郑会玲1,熊晓梅1,刘国庆1,胡锐2
(1.西北有色金属研究院,陕西西安710016)
(2.西北工业大学,陕西西安710072)
摘要:用形变热处理工艺制备了Bi2223/Ag-Au带材,通过X射线衔射仪、超导量子干涉仪及标准四引线法研究了第1次热处理温度对带材中的相成分及载流能力的影响。结果显示:热处理温度超过840℃时,带材中会出现 Bi2201相;热处理溢度太低时不仅带材成相速率慢,面且带材中会出现较多的第二相。第1次热处理后,Bi2223 相的转化率应该控制在85%附近,Pb离子进人到Bi2212晶格内,带材中有最少的Bi2201相、最少的其它非超导第二相有利于带材最终性能的提高。
关键词:Bi2223/Ag-Au;Bi2223相的转化率;Pb离子;Bi2201相
中图法分类号:TG146.1*7
文献标识码:A
超导设备工作在低温下,工作时需要从室温电源通过电流引线供电。一般使用的Cu电流引线具有电阻,会产生大量焦耳热,高温超导材料出现后,被制成棒材或管材直接制成电流引线(1.2],能耗大大降低。随着Bi2223带材性能不断提高,有人提出使用Bi2223带材制备电流引线,但用一般包套材料制备的Bi2223带材热导率较高3)。H.Fu-jishiro等发现,Bi2223/Ag-Au带材的热导率很低,在24K温度下其热导率只相当于Bi2223/Ag带材热导率的1%[3.4]。K.Nomura等发现,Ag-Au合金制备的包套,不会降低Bi系带材的临界电流密度(以下简称J.)5),用这种合金包套制备电流引线具有焊接电阻低、无焦耳热、热导率低且临界电流大的优点,可以降低低温系统的运行费用,降低对低温系统的制冷量的要求,大大缩减了系统的造价[6]。随着低温超导设备的制造技术不断成熟,超导设备的应用越来越广泛,对这种电流引线的需求越
收稿日期:2008-05-20
文章编号:1008-5939(2008)07~03405
来越多()。尤其,国际热核聚变工程实验堆(ITER)计划使用Bi2223/Ag-Au带材制备的电流引线,为这种超导带材的应用提供了更大的市场。
但根据目前的报道结果来看,Bi2223/Ag-Au带材J。比常规的Bi2223/Ag-Mg带材J。低约20%[4), 这可能是因为银金合金的硬度低,导致最终带材芯部的密度较低),采用高压热处理的带材芯部密度虽然几乎达到100%,但Bi2223/Ag-Au带材的J与 Bi2223/Ag-Mg带材的J.相比依然低很多(9]。MQuilitz 等发现,不同包套材料的氧扩散速率不同,将会影响芯部的氧分压(10],氧分压不同所对应的热处理制度也不同,但对Bi2223/Ag-Au带材的热处理制度的报道很少,因此有必要对其热处理工艺进行研究,而第1次热处理更是其中需要研究的关键步骤。
本实验主要研究了第1次热处理温度对Bi2223/ Ag-Au带材相组成及J。的影响,通过分析相成分与带材I的关系,得出第1次热处理最关键的参数
基金项目:陕西省'13115'科技创新工程重大科技专项项目(2007ZDKG-45)
作者简介:郝清滨,男,1978年生,硕士,西北有色金属研究院超导所,陕西西安710016,电话:029-86231079
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