钛酸四丁酯掺杂对MgB2块材微观结构及超导电性的影响.pdf

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1、低温与超导超导技术Cryo．＆Supercond第42卷第6期SuperconductivityVo1．42No．6钛酸四丁酯掺杂对MgB2块材微观结构及超导电性的影响刘国庆，熊晓梅，杨芳，焦高峰，王庆阳，潘熙峰，冯建情，闫果。，庞玉春，邹红飞，李成山(1．西北有色金属研究院，西安710016；2．西部超导材料科技有限公司，西安710018；3．宝胜集团有限公司，扬州225800)摘要：本实验采用钛酸四丁酯为掺杂物，制备了不同掺杂量、不同热处理温度的MgB块材样品，采用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等分析手段对不同掺杂量

2、和不同热处理温度样品的相成份、微观结构以及元素分布进行了详细分析，最后采用PPMS物性测试系统测试了样品的一和一日曲线，其最终结果显示，以钛酸四丁酯为掺杂物并没有发生明显的c取代，主要原因可能是其分解过程产生的TiO阻碍了取代反应的发生。关键词：微观结构；超导电性；MgB块材；钛酸四丁酯TheefectoftitaniumbutoxidedopingonthemicrostructureandsuperconductivityofMgB2bulksLiuGuoqing，XiongXiaomei，YangFang，JiaoGaofeng，WangQin

3、gyang，PanXi~ng2，FengJianqing，YanGuo，PangYuchun，ZouHongfei，LiChengshan’(1．NoahwestInstituteforNonferrousMetalResearch，Xi’an710016，China；2．WesternSuperconductivityCompany，Xi’an710018，China；3．BaoshengScienceandTechnologyInnovationCo．，Ltd．，Yangzhou225800，China)Abstract：MgB2bulksamp

4、leswithdifferenttitaniumbutoxide(TNBT)dopingcontentswerefabricatedandannealedatdif-ferenttemperatures．Thephasecomposition，microstructureandelementsdistributionofMgB2sampleswerecharacterizedsystem—aticallybymeansofX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)andEDX．Thema

5、gnetizationcurvesofM—HandM—TweremeasuredusingPPMS．ThelastresultsshowthecarbonsubstitutioniSnoobviousinMgBbulksusingTN．BTasdoping．ThismaybeduetotheobstacleeffectofTiO2oncarbonsubstitution，whichobtainedbydecompositionofTNBT．Keywords：Microstructure，Superconductivity，MgB2bulk，TNBT1

6、引言注。由于市场上小型制冷机可以很容易达到20K左右的低温，因此，MgB：超导材料被认为有望实随着地球“气候变暖”和人类生存环境的恶现20K工作温度下，1—3T医疗核磁共振成像化，发展节能、环保以及新能源技术成为21世纪(MRI)磁体的应用。但是，纯MgB：中缺乏有效人类必然的选择；而超导材料作为21世纪最重要的磁通钉扎中心J，临界电流密度随着磁场的增的高技术节能环保材料将在大规模输配电、超强加急速衰减，因此为了提高MgB：超导线带材在磁体、储能、发电机、变压器、磁悬浮列车等领域有较高磁场条件下的临界电流密度，必须引入有效着广泛的应用¨。的钉扎中心，

7、而采用化学掺杂是提高其磁场下临MgB超导材料由于其临界温度较高(=界电流密度最为简单有效的方法。元素Ti和C39K)、相干长度大、不存在晶界弱连接等优点，使是最有效的两种掺杂元素J，同时采用Ti和C得MgB：超导体一出现就迅速引起人们的广泛关共掺杂，可以共同作用，更大程度上提高MgB，低收稿日期：2014—03—27基金项目：国家“973”计划(2011CBAO0104)；国家自然科学基金(51372207，51302226)；江苏省产学研联合创新资金(BY2010149)。作者简介：刘国庆(1981一)，男，工程师，研究方向：超导材料的研究与制备。

8、第6期超导技术Superconductivity·19·场和高场下临界电流密度性能。然而采用无机碳、钛化物为