mgb_2超导线材的制备及界面导热性能研究

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1、＾１密级ｗ：公开才Ｉｋ索畿３硕±学位论文ＭｇＢ２超导线材的制备及界面导热性能研究研究生姓名：邵理翔导师姓名：余新泉教授申请学化巧别工学硕±学位授予巧化东南大学一２０级学科称材料科学与工程论义答辩口期１６年５月３日二级学科《称材料学学化巧予円期２０１６年月日答辩蚕员会主席马爱斌數巧评阅人马爱斌教巧巧新立巧巧２０１６年５ｊｊ９Ｕ表兩扛參麻參主旅若ＭｇＢ２超导线材的制备及界面导热性能研究专业名觀材料科学与

2、王程研究生姓名：邵理翔导师姓名：余新泉教授Ｓｌ：ｉｉｄｙｏｎＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｇＢ２ＳｕｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎＷｉｒｅｓＡｎｄｐｇ－ｃｏｎｄｕｃ村ｎＰｒｏｅｒＨｅａｔｔｏｆＩｎｌ：ｅｒｆａｃｅｇｐｙ乂ＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆｇＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢＹ－ＸＳＨＡＯＬｉｉａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄ

3、ｂｐｙＹＵ－ｕａｎＸｉｎｑＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１６东南大学学位论文独创性唐明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

4、文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧生签名：役締日期；的＾平东南大学学位论文使用授权青明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的。复印件和电子文档＞、，可１＾１采用影印缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内一致。除在保密期内的保密论文外，可容和纸质论文的内容相，允许论文被査阅和借阅公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布。（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理Ｌ＇研巧牛簇名导师签名；

5、＾摘要２００１年１月，日本科学家发现了二棚化镇的超导电性，轰动了整个凝聚态物理界，创造了金属间化合物超导体转变温度（转变温度高达３９Ｋ）的新纪录，在全世界范围内引一起了研巧的热潮。二棚化读虽然具有临界转变温度高、相干长度较大、无弱连接等系列优异特性一，但要进入实际应用阶段必须解决些关键技术。Ｉｎ－ｓＭ本文采用原位粉末套管（ｉｔｕＰＩＴ）工艺制备ＭｇＢ２超导线材，包括ｇＢｚ／Ｃｕ和ＭｇＢｉ／Ｍｏｎｅｌ单线超导线材的制各Ｗ及７芯、１９芯的ＭｇＢ２／Ｆｅ／Ｆｅ、ＭｇＢａ／Ｆ

6、ｅ／Ｍｏｎｅｌ、ＭｇＢ２／Ｆｅ／Ｃｕ多苍超导线材的制备工艺。同时对ＭｇＢｉ／Ｆｅ、ＭｇＢｓ／Ｍｏｎｅｌ线材的导热牲能进行了研究，探索了扩散层对线材导热性能的影响。单巧研巧结果表明，ＰＩＴ法制备ＭｇＢｉ／Ｃｕ单芯线材，当形变量达到８２％时，采用‘４５０Ｃ保温ｌＯｍｉｎ作为包套材料的形变组织发生完全再结晶，线材的退火工艺，可Ｗ使消除加工硬化：采用此工艺退火时，只有较少的Ｍｇ元素扩散进入外包套中，仅在线材界面处的产生Ｓｕｍ厚的扩散层，生成的杂质相及Ｍｇ元素的损失都很少。在制备Ｍｏｎ一ＭｇＢｉ

7、／ｅｌ线材时，在〇）１．７５ｍｍ道次添加次退火过程可使得线材粉芯达到较高的致密度，与原工艺相比，粉巧晶粒更加细小均匀，线材抗拉强度提髙，拉拔过程中不易发生巧裂，扩散反应层较薄，厚度约２５Ｍｍ，Ｍｇ元素损失减小，且低场下的临界电流密度Ｓ２均迭到３．５ｘｌ〇Ａ／ｃｍ。导热结果表明，在制备单芯线材时加入Ｎｂ链，能有效地阻止Ｍｇ元素扩散进入外包套中，减少粉态元素与外包套元素之间的反应，从而控制扩散层的厚度，提高Ｍｇ的有效利用率。在制备ＭｇＢｉ／Ｍｏｎｅｌ单Ｓ线材时，由于Ｍｇ和Ｃｕ在高温下容易反

8、应生成ＣｕｉＭｇ硬脆相，使得线材界面处的扩散层较厚；较厚的扩散层会导致线材界面结合较差，从而造成热扩散系数下降。而ＭｇＢｉ／Ｆｅ单苍线材由于Ｍｇ不易与外包套发生反应，且扩。散速度较慢，使，线材界面处的扩散层较薄得扩散层对线材导热性能的影响较小／Ｆｅ／Ｆｅ－７芯线材性能较优异多芯研究结果表明，粉忘晶粒细小呈近等轴状分，ＭｇＢ２布，晶粒连接性较好；线材屈服