CN117894521A - 一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 - Google Patents
一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117894521A CN117894521A CN202410272552.1A CN202410272552A CN117894521A CN 117894521 A CN117894521 A CN 117894521A CN 202410272552 A CN202410272552 A CN 202410272552A CN 117894521 A CN117894521 A CN 117894521A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- snti
- rod
- cuzn
- brass
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000010951 brass Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 99
- 229910005644 SnTi Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 229910002535 CuZn Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 3
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
- H01B12/10—Multi-filaments embedded in normal conductors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
本发明属于超导材料技术领域，公开了一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法。Nb3Sn超导线材的最终坯料包括外层无氧铜稳定体、Ta阻隔层和内部的Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒；SnTi/Cu单芯棒采用所述Nb/CuZn复合棒间隔，边缘空隙采用异形SnTi/Cu单芯棒或异型无氧铜插棒填充。本发明提高了Nb3Sn超导线材的抗拉强度和冷拉拔性能，制备出在350MPa以内的接触应力下性能几乎无衰减的高临界电流密度的Nb3Sn超导线材。
Description
技术领域
本发明属于超导材料技术领域，公开了一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法。
背景技术
随着低温超导材料Nb3Sn（铌三锡）在大型加速器磁体、核聚变反应堆等装置上的广泛应用，Nb3Sn超导线材的需求量也越来越大，Nb3Sn超导线材的批量化制备技术更需要与时俱进。
Nb3Sn超导线材的临界电流密度受热处理后Nb3Sn相的含量、质量、晶粒大小及所受应力大小的影响。Nb3Sn相是脆性金属化合物，通过增加未热处理线材Sn的含量或增加热处理后Nb3Sn相的含量来提高线材的临界电流密度的方法，都会不可避免的造成线材热处理后的强度降低，不利于Nb3Sn线材绕制磁体的稳定运行。
发明内容
为克服现有技术问题，本发明提供了一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法。研究发现，通过采用黄铜增强基体，不仅能够提高线材的抗拉强度和冷拉拔性能，还能进一步提高临界电流密度。
一方面，本发明涉及一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材的最终坯料，所述最终坯料包括外层无氧铜稳定体、Ta阻隔层和内部的Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒；
所述Nb/CuZn复合棒的制备方法包括：将Nb锭安装在第一黄铜包套中并封盖，加工得到Nb/CuZn单芯棒；将所述Nb/CuZn单芯棒安装在第二黄铜包套中并封盖，加工得到Nb/CuZn复合棒；
所述SnTi/Cu单芯棒的制备方法包括：将SnTi合金棒装入由无氧铜制成的第一铜管中，加工得到SnTi/Cu单芯棒；
所述Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒密布排列，所述SnTi/Cu单芯棒采用所述Nb/CuZn复合棒间隔，边缘空隙采用异形SnTi/Cu单芯棒或异型无氧铜插棒填充。
进一步地，本发明提供的最终坯料，所述Nb锭的直径为Φ80~Φ120mm；所述第一黄铜包套的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ81~Φ122mm，厚度为5~20mm；所述第二黄铜包套的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ45~Φ200mm，厚度为5~20mm。
进一步地，本发明提供的最终坯料，所述Nb/CuZn复合棒的芯数为199~955，横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
进一步地，本发明提供的最终坯料中，所述SnTi合金棒中Ti元素占比为0.5~3.0wt.%；所述SnTi合金棒的横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
另一方面，本发明涉及一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材的制备方法，其采用上述的最终坯料，对所述最终坯料经过冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，获得Nb3Sn超导线材。
另一方面，本发明涉及一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材，其采用上述Nb3Sn超导线材的制备方法制得，所述Nb3Sn超导线材在4.2K、12T测试条件下的临界电流密度大于2000A/mm2。
本发明所述黄铜增强型Nb3Sn超导线材的最终坯料中，所述外层无氧铜稳定体作为Nb3Sn超导线材的稳定体，起到热传导的作用，维持超导磁体的稳定运行；所述Ta阻隔层在热处理过程中阻止内部Sn与外部的Cu反应，厚度为1mm左右；所述异型无氧铜插棒根据实际最终坯料产生的边缘空隙形状加工成与之对应的形状。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果或优点：
（1）本发明采用黄铜增强基体，不仅提高了线材的抗拉强度和冷拉拔性能，在线材热处理时，Sn在黄铜中的活性提高，可以加速热处理过程中Nb3Sn相的生成，还能改善了Nb3Sn中Sn的浓度梯度，提高线材的临界电流密度。
（2）本发明提供的制备方法在制备黄铜增强型Nb3Sn超导线材的过程中省略青铜法制备加工过程中多次退火的步骤，大大缩短了线材加工周期，降低线材成本。
（3）本发明提供的黄铜增强型Nb3Sn线材在350MPa以内的接触应力下性能几乎无衰减。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明Nb/CuZn单体锭结构横截面示意图。
图2为本发明Nb/CuZn复合锭结构横截面示意图。
图3为本发明提供的最终坯料结构示意图。
图4为对比例1中黄铜增强型Nb3Sn超导线材和增强型青铜法Nb3Sn线材在接触应力下的性能对比图。
附图标记说明如下：100-第一黄铜包套；200-Nb锭；300-第二黄铜包套；400-Nb/CuZn单芯棒；500-第二铜管；600-Ta管；700-SnTi/Cu单芯棒；800-Nb/CuZn复合棒；900-异型无氧铜插棒。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明的技术方案进行说明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
结合图1~图3，本发明提供了一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备方法，具体按照以下步骤实施。
步骤1：将Nb锭200安装在第一黄铜包套100中，并在第一黄铜包套100的两端加装由无氧铜制成的端盖，在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第一黄铜包套100两端，得到Nb/CuZn单体锭。
Nb锭200的直径为Φ80~Φ120mm。
第一黄铜包套100的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ81~Φ122mm，厚度为5~20mm。
将Nb/CuZn单体锭经挤压、冷拉拔、成型、定尺切断、退火等加工，得到六方的Nb/CuZn单芯棒400。
Nb/CuZn单芯棒400的横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
步骤2：将Nb/CuZn单芯棒400组装在第二黄铜包套300中，在第二黄铜包套300的两端加装由无氧铜制成的端盖，并在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第二黄铜包套300的两端，经过热等静压、挤压、冷拉拔、成型、定尺切断等工序加工，即可得到六方的Nb/CuZn复合棒800。
第二黄铜包套300的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ45~Φ200mm，厚度为5~20mm；Nb/CuZn复合棒800的芯数为199~955，横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
步骤3：将SnTi合金棒装入由无氧铜制成的第一铜管中，经过冷拉拔、成型、定尺切断等工序加工，即可得到六方的SnTi/Cu单芯棒700。
SnTi合金棒中Ti元素占比为0.5~3.0wt.%。所述SnTi/Cu单芯棒的横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
在一些优选的实施例中，根据加工实际最终坯料边缘的空隙形状，还需要加工异型的SnTi/Cu单芯棒700。
步骤4：根据加工实际将无氧铜棒加工为异型无氧铜插棒900。
步骤5：将SnTi/Cu单芯棒700、Nb/CuZn复合棒800和异型无氧铜棒900组装在Ta管600中，再装入无氧铜制成的第二铜管500中，获得最终坯料。
在一些优选的实施例中，如图3所示，每个SnTi/Cu单芯棒700周围具有6个Nb/CuZn复合棒800，而每个Nb/CuZn复合棒800周围具有3个Nb/CuZn复合棒800以及3个SnTi/Cu单芯棒700。
为了保证芯丝的均匀性，多芯的Nb/CuZn复合棒800均为六方棒，边缘不能填充完整六方棒的位置，面积大于1/2六方棒的，填充异型的SnTi/Cu单芯棒700；面积小于1/2正六边形的空隙，填充异型的无氧铜插棒900，使得Ta管600内部被完全填满。
步骤6：对最终坯料经过冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，即可获得Nb3Sn超导线材。
实施例1
本实施例提供了一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备。
步骤1：将直径为Φ120mm的Nb锭200清洁后装在尺寸为Φ162/Φ122mm的Zn含量为5wt.%的第一黄铜包套100中，两端加装由无氧铜制成的端盖，在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第一黄铜包套100两端，获得Nb/CuZn单体锭，再经挤压、扒皮、多道次冷拉拔、成型、定尺切断、退火等工序加工，获得尺寸为H5.00×350mm的六方的Nb/CuZn单芯棒400。
步骤2：将349支步骤1得到的Nb/CuZn单芯棒400清洗后组装在Φ125/Φ105×380mm第二黄铜包套300中，在第二黄铜包套300的两端加装由无氧铜制成的端盖，并在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第二黄铜包套300的两端，再经过热等静压、挤压、多道次冷拉拔、成型、定尺切断等工序加工，获得尺寸为H5.00mm×2000mm、芯数为349的六方Nb/CuZn复合棒800。
步骤3：通过熔炼、车削、机加、冷拉拔获得Ti元素占比为0.5wt.%的SnTi合金棒，将清洁后的SnTi合金棒装入清洁后的无氧铜制成的第一铜管中，经过多道次冷拉拔、成型、定尺切断，获得六方的SnTi/Cu单芯棒700，其中六方SnTi/Cu单芯棒700的尺寸为H5.00mm×2000mm。
根据加工实际最终坯料边缘的空隙形状，还需要加工异型的SnTi/Cu单芯棒700。
步骤4：根据加工实际将无氧铜棒加工为异型无氧铜插棒900。
步骤5：将步骤2获得的六方的Nb/CuZn复合棒800、步骤3获得的SnTi/Cu单芯棒700和步骤4获得的异型无氧铜插棒900清洁后，按照图3所示的组装方式组装在尺寸为Φ70/Φ68×2000mm的Ta管600中，再将组装后的Ta管600穿过尺寸为Φ90/Φ71×2000mm的无氧铜制成的第二铜管500，获得最终坯料。
最终坯料由96个六方的Nb/CuZn复合棒800、43个六方的SnTi/Cu单芯棒700、12个用于填充空隙的异型SnTi/Cu单芯棒700组成和12个异型无氧铜插棒900组成，Nb芯丝总数量为33504，经过多道次冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，获得铜比为0.5、线径为Φ0.818mm的高临界电流密度的Nb3Sn超导线材。线材热处理后在4.2K下的屈服强度达338MPa，临界电流密度达2374A/mm2(4.2K，12T)。
实施例2
本实施例提供了一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备。
步骤1：将直径为Φ100mm的Nb锭200清洁后装在尺寸为Φ121/Φ101mm的Zn含量为20wt.%的第一黄铜包套100中，两端加装由无氧铜制成的端盖，在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第一黄铜包套100两端，获得Nb/CuZn单体锭，再经挤压、扒皮、多道次冷拉拔、成型、定尺切断、退火等工序加工，获得尺寸为H3.00×350mm六方的Nb/CuZn单芯棒400。
步骤2：将199支步骤1得到的Nb/CuZn单芯棒400清洗后组装在Φ65/Φ45×380mm第二黄铜包套300中，在第二黄铜包套300的两端加装由无氧铜制成的端盖，并在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第二黄铜包套300的两端，再经过热等静压、挤压、多道次冷拉拔、成型、定尺切断等工序加工，获得尺寸为H3.00mm×2000mm、芯数为199的六方的Nb/CuZn复合棒800。
步骤3：通过熔炼、车削、机加、冷拉拔获得Ti元素占比为2.0wt.%的SnTi合金棒，将清洁后的SnTi合金棒装入清洁后的无氧铜制成的第一铜管中，经过多道次冷拉拔、成型、定尺切断，获得六方的SnTi/Cu单芯棒700，其中六方的SnTi/Cu单芯棒700的尺寸为H3.00mm×2000mm。
根据加工实际最终坯料边缘的空隙形状，还需要加工异型的SnTi/Cu单芯棒700。
步骤4：根据加工实际将无氧铜棒加工为异型无氧铜插棒900。
步骤5：将步骤2获得的Nb/CuZn复合棒800、步骤3获得的SnTi/Cu单芯棒700和步骤4获得的异型无氧铜插棒900清洁后，按照图3所示的组装方式组装在尺寸为Φ42/Φ40×2000mm的Ta管600中，再将组装后的Ta管600穿过尺寸为Φ62/Φ42×2000mm的无氧铜制成的第二铜管500，获得最终坯料。
最终坯料由96个六方的Nb/CuZn复合棒800、43个六方的SnTi/Cu单芯棒700、12个用于填充空隙的异型SnTi/Cu单芯棒700组成和12个异型无氧铜插棒900组成，Nb芯丝总数量为19104，经过多道次冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，获得铜比为1.0、线径为Φ0.818mm的高临界电流密度的Nb3Sn超导线材。线材热处理后在4.2K下的屈服强度达308MPa，临界电流密度达2175A/mm2(4.2K，12T)。
实施例3
本实施例提供了一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备。
步骤1：将直径为Φ80mm的Nb锭200清洁后装在尺寸为Φ91/Φ81mm的Zn含量为30wt.%的第一黄铜包套100中，两端加装由无氧铜制成的端盖，在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第一黄铜包套100两端，获得Nb/CuZn单体锭，再经挤压、扒皮、多道次冷拉拔、成型、定尺切断、退火等工序加工，获得尺寸为H6.00×350mm的六方的Nb/CuZn单芯棒400。
步骤2：将955支步骤1得到的Nb/CuZn单芯棒400清洗后组装在Φ220/Φ200×550mm第二黄铜包套300中，在第二黄铜包套300的两端加装由无氧铜制成的端盖，并在抽真空后采用真空电子束焊接技术将端盖焊接在第二黄铜包套300的两端，再经过热等静压、挤压、多道次冷拉拔、成型、定尺切断等工序加工，获得尺寸为H5.00mm×2000mm、芯数为955的六方的Nb/CuZn复合棒800。
步骤3：通过熔炼、车削、机加、冷拉拔获得Ti元素占比为3.0wt.%的SnTi合金棒，将清洁后的SnTi合金棒装入清洁后的无氧铜制成的第一铜管中，经过多道次冷拉拔、成型、定尺切断，获得六方的SnTi/Cu单芯棒700，其中六方SnTi/Cu单芯棒700的尺寸为H5.00mm×2000mm。
根据加工实际最终坯料边缘的空隙形状，还需要加工异型的SnTi/Cu单芯棒700。
步骤4：根据加工实际将无氧铜棒加工为异型无氧铜插棒900。
步骤5：将步骤2获得的Nb/CuZn复合棒800、步骤3获得的SnTi/Cu单芯棒700和步骤4获得的异型无氧铜插棒900清洁后，按照图3所示的组装方式组装在尺寸为Φ64/Φ62×2000mm的Ta管600中，再将组装后的Ta管600穿过尺寸为Φ106/Φ65×2000mm的无氧铜制成的第二铜管500，获得最终坯料。
最终坯料由84个六方的Nb/CuZn复合棒800、31个六方的SnTi/Cu单芯棒700、6个用于填充空隙的异型SnTi/Cu单芯棒700组成和6个异型无氧铜插棒900组成，Nb芯丝总数量为80200，经过多道次冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，获得铜比为1.5、线径为Φ0.818mm的高临界电流密度的Nb3Sn超导线材。线材热处理后在4.2K下的屈服强度达361MPa，临界电流密度达2462A/mm2(4.2K，12T)。
对比例1
本对比例提供了一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备。
本对比例提供了由日本Furukawa Electric Group公司提供的增强型青铜法Nb3Sn超导线材，并将其与实施例1获得的黄铜增强型Nb3Sn超导线材进行测试。图4为在4.2K，12T条件下两种线材的归一化临界电流随应力的变化曲线，由图可知，本发明中的黄铜增强型Nb3Sn线材在350MPa以内的接触应力下性能几乎无衰减。
如上所述，较好的描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。上述实施例和说明书仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材的最终坯料，其特征在于，所述最终坯料包括外层无氧铜稳定体、Ta阻隔层和内部的Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒；
所述Nb/CuZn复合棒的制备方法包括：将Nb锭安装在第一黄铜包套中并封盖，加工得到Nb/CuZn单芯棒；将所述Nb/CuZn单芯棒安装在第二黄铜包套中并封盖，加工得到Nb/CuZn复合棒；
所述SnTi/Cu单芯棒的制备方法包括：将SnTi合金棒装入由无氧铜制成的第一Cu管中，加工得到SnTi/Cu单芯棒；
所述Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒密布排列，所述SnTi/Cu单芯棒采用所述Nb/CuZn复合棒间隔，边缘空隙采用异形SnTi/Cu单芯棒或异型无氧铜插棒填充。
2.根据权利要求1所述的最终坯料，其特征在于，所述Nb锭的直径为Φ80~Φ120mm；所述第一黄铜包套的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ81~Φ122mm，厚度为5~20mm；所述第二黄铜包套的Zn含量为5~30wt.%，内径为Φ45~Φ200mm，厚度为5~20mm。
3.根据权利要求1所述的最终坯料，其特征在于，所述Nb/CuZn复合棒的芯数为199~955，横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
4.根据权利要求1所述的最终坯料，其特征在于，所述SnTi合金棒中Ti元素占比为0.5~3.0wt.%；所述SnTi合金棒的横截面为六边形、尺寸为H3.00mm~H6.00mm。
5.一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材的制备方法，其特征在于，采用权利要求1~4任一项所述的最终坯料，对所述最终坯料进行冷拉拔、扭绞、拉伸、镀铬和热处理，获得Nb3Sn超导线材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410272552.1A CN117894521A (zh) | 2024-03-11 | 2024-03-11 | 一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410272552.1A CN117894521A (zh) | 2024-03-11 | 2024-03-11 | 一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117894521A true CN117894521A (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=90641401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410272552.1A Pending CN117894521A (zh) | 2024-03-11 | 2024-03-11 | 一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117894521A (zh) |
-
2024
- 2024-03-11 CN CN202410272552.1A patent/CN117894521A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116612930B (zh) | 一种Nb3Sn超导线制备方法及超导线 | |
| CN110391048B (zh) | 一种Nb3Sn前驱体线材的制备方法 | |
| CN114694894B (zh) | 一种短程扩散式Nb3Sn超导线材的制备方法 | |
| CN116741460B (zh) | 一种超低铜比NbTi/Cu超导复合线材的制备方法 | |
| EP2202814B1 (en) | A metal assembly constituting a precursor for a superconductor and a method suitable for the production of a superconductor | |
| CN105513712A (zh) | 一种高临界电流密度Nb3Sn超导线材的制备方法 | |
| CN1249263C (zh) | 细丝铌基超导复合体的制造方法 | |
| CN116682612A (zh) | 一种增强青铜法Nb3Sn超导线材的制备方法 | |
| CN116453757B (zh) | 一种低铜比Nb3Sn超导线材的制备方法 | |
| CN115938678A (zh) | 一种内锡法铌三锡前躯体线材的制造方法 | |
| JP4996084B2 (ja) | 超伝導素子の製造方法 | |
| CN115295242A (zh) | 高临界电流密度的铌三锡超导股线的制备方法 | |
| CN117476286A (zh) | 一种高临界电流密度NbTi超导线材的制备方法 | |
| EP2006863A1 (en) | PRECURSOR FOR MANUFACTURE OF Nb3Sn SUPERCONDUCTING WIRE ROD, AND Nb3Sn SUPERCONDUCTING WIRE ROD | |
| CN116598064A (zh) | Ta增强型Sn源分布式Nb3Sn超导线材的制备方法 | |
| CN117894521A (zh) | 一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法 | |
| CN116487110B (zh) | 一种高镍含量的NbTi超导开关线及其制备方法 | |
| JP2012074244A (ja) | 超電導線材の製造方法およびその線材 | |
| CN116352623A (zh) | 一种NbTi合金表面处理专用打磨刷头及其制备方法 | |
| CN104022454B (zh) | 一种Nb3Al超导线材的制备方法 | |
| JP5065582B2 (ja) | 超伝導素子及びその製造方法 | |
| RU2285966C1 (ru) | Способ изготовления композитных проводов | |
| JP3124448B2 (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| CN114566326B (zh) | 一种通过挤压成形获得复合包套铁基超导线带材的方法 | |
| CN117680590A (zh) | 一种用于超导线材的NbTi材料及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |