本發(fā)明屬于超導(dǎo)線材，涉及一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材及其制備方法與組裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、鈮三錫超導(dǎo)線材（nb3sn超導(dǎo)線材）因在10t以上的高場條件下具有高的臨界電流密度，而被廣泛應(yīng)用在粒子加速器、核聚變實驗反應(yīng)堆和核磁共振譜儀等眾多領(lǐng)域中。其中，青銅法是一種制備nb3sn超導(dǎo)線材的關(guān)鍵技術(shù)，青銅法nb3sn超導(dǎo)線材具有優(yōu)秀的載流能力和良好的力學(xué)性能，成為制備高場磁體的主要選擇。

2、目前青銅法nb3sn超導(dǎo)線材的制備方法通常是分為兩次復(fù)合組裝，第一次是將nb棒插入青銅基體中，經(jīng)過擠壓和多道次拉拔、退火后獲得亞組元，第二次是將多個亞組元集束和阻隔層一起裝入無氧銅管中，再經(jīng)過擠壓和多次拉拔、退火后獲得青銅法nb3sn超導(dǎo)線材，制備過程經(jīng)過兩次復(fù)合組裝，生產(chǎn)流程較為繁雜且制備周期較長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決青銅法制備鈮三錫超導(dǎo)線材時需要二次組裝，生產(chǎn)流程程序較多和制備周期較長的技術(shù)問題。對此，本發(fā)明提供了一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材及其制備方法與組裝結(jié)構(gòu)來解決本領(lǐng)域內(nèi)的這種需要。

2、一方面，本發(fā)明涉及一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其包括：

3、一次組裝得到組裝結(jié)構(gòu)，所述組裝結(jié)構(gòu)包括：鉆孔青銅錠，所述鉆孔青銅錠具有多個裝有nb棒的鉆孔，所述鉆孔青銅錠依次裝于阻隔層和穩(wěn)定基體中；

4、將所述組裝結(jié)構(gòu)經(jīng)過擠壓、多道次拉拔和退火后制得鈮三錫超導(dǎo)線材。

5、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述阻隔層的材質(zhì)為nb。

6、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述穩(wěn)定基體的材質(zhì)為無氧銅。

7、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述鉆孔青銅錠的規(guī)格為φ100~300mm，長度為300~1000mm；

8、所述鉆孔青銅錠中的鉆孔數(shù)量為15~100個，通孔直徑為φ8~35mm。

9、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述擠壓的方式為靜液擠壓，所述靜液擠壓的擠壓速度為5~40mm/s，擠壓比為7~18。

10、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述多道次拉拔的道次加工率為10~30%，拉伸速度為5~30m/min。

11、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法中，所述退火的方式為感應(yīng)退火，所述感應(yīng)退火的參數(shù)為退火溫度300~600℃，退火時間10~30min。

12、另一方面，本發(fā)明涉及一種鈮三錫超導(dǎo)線材，其采用所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法制得。

13、另一方面，本發(fā)明涉及一種用于青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材制備的組裝結(jié)構(gòu)，所述組裝結(jié)構(gòu)包括：鉆孔青銅錠，所述鉆孔青銅錠具有多個裝有nb棒的鉆孔，所述鉆孔青銅錠依次裝于阻隔層和穩(wěn)定基體中。

14、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的用于青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材制備的組裝結(jié)構(gòu)中，所述阻隔層的材質(zhì)為nb，所述穩(wěn)定基體的材質(zhì)為無氧銅。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具備以下有益效果或優(yōu)點：

16、本發(fā)明通過一次組裝和靜液擠壓成型結(jié)合，替代二次復(fù)合組裝，提升芯絲變形均勻性，省去了亞組元的制備和二次組裝過程，縮短了線材的制備周期，提高了產(chǎn)品的良品率。本發(fā)明進(jìn)一步結(jié)合退火方式采用感應(yīng)加熱方式的優(yōu)化，極大的節(jié)省了生產(chǎn)時間，縮短了線材的制備周期。

技術(shù)特征：

1.一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述阻隔層的材質(zhì)為nb。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述穩(wěn)定基體的材質(zhì)為無氧銅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述鉆孔青銅錠的規(guī)格為φ100~300mm，長度為300~1000mm；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述擠壓的方式為靜液擠壓，所述靜液擠壓的擠壓速度為5~40mm/s，擠壓比為7~18。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述多道次拉拔的道次加工率為10~30%，拉伸速度為5~30m/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，所述退火的方式為感應(yīng)退火，所述感應(yīng)退火的參數(shù)為退火溫度300~600℃，退火時間10~30min。

8.一種鈮三錫超導(dǎo)線材，其特征在于，采用權(quán)利要求1~7任一項所述的青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法制得。

9.一種用于青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材制備的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述組裝結(jié)構(gòu)包括：鉆孔青銅錠，所述鉆孔青銅錠具有多個裝有nb棒的鉆孔，所述鉆孔青銅錠依次裝于阻隔層和穩(wěn)定基體中。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材制備的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻隔層的材質(zhì)為nb，所述穩(wěn)定基體的材質(zhì)為無氧銅。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于超導(dǎo)線材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材及其制備方法與組裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了一種青銅法鈮三錫超導(dǎo)線材的制備方法，其包括：一次組裝得到組裝結(jié)構(gòu)，所述組裝結(jié)構(gòu)包括：鉆孔青銅錠，所述鉆孔青銅錠具有多個裝有Nb棒的鉆孔，所述鉆孔青銅錠依次裝于阻隔層和穩(wěn)定基體中；將所述組裝結(jié)構(gòu)經(jīng)過擠壓、多道次拉拔和退火后制得鈮三錫超導(dǎo)線材。本發(fā)明通過一次組裝和擠壓成型制得芯絲均勻的復(fù)合棒材，用于青銅法制備鈮三錫超導(dǎo)線材。本發(fā)明解決了青銅法制備鈮三錫超導(dǎo)線材時需要二次組裝，生產(chǎn)流程程序較多和制備周期較長的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳彤,郭強(qiáng),張科,武博,鞠帥威,薛宇鑫,劉向宏,馮勇,李建峰,張平祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安聚能超導(dǎo)線材科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28