Bi-2223超导带材机械性能的研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要Bi一2223超导带材机械性能的研究摘要临界电流密度(J。)是Bi．2223／Ag超导材料实际应用中的重要因素。为提高带材的应用能力和降低带材制造成本，需要进一步大幅提高带材载流性能。在不断寻找提高临界电流的各种途径的同时，Bi．2223带材的机械性能也一直被各国研究者所关注。对实际应用来说，不仅要求超导材料具有较高的超导电性，而且要有一定的机械强度，以承受在材料制备、绕制及运行状态下的应力，所以机械性能是决定带材实用价值的决定性因素之一。本文设计并制备了引入不同合金芯丝的Bi．2223

2、带材，希望这种结构能在不降低带材临界电流密度的同时，使带材的机械性能有所提高。通过对带材的热处理温度优化，研究了热处理温度对这种带材载流性能的影响，同时对带材的微结构进行了观察，并分析了其对带材的机械性能的影响。实验结果表明，单芯带材的最优热处理温度为840℃，所锝最终带材的最大I。=75A，Jc=1．9×104A／em2，相对普通样品提高了35％。多芯带材的最优热处理温度为842℃，所得最终带材的最大I。=50A，J。=2．1×104A／cm2，相对普通样品提高了25％。根据能谱分析和T。值的测量，说明银隔离

3、层有效的防止了添加芯丝中的合金元素与超导粉末的反应，没有破坏样品的超导性，银．超界面比较平整，超导相有明显的层状织构。添加芯丝通过增加银．超界面，改善了晶粒的取向，提高了带材的载流性能，其中Ag．Mg·Ni合金效果最好，Ag．Mn合金次之，纯银略低。在拉伸应力和弯曲应力的作用下，添加合金芯丝的带材的不可逆应变极限e。高于普通的带材，且减慢临界电流下降，其中添加Ag—Mg-Ni合金芯丝效果最好，添加Ag．Mn合金芯丝次之，二者均既II东北大学硕士学位论文摘要可以提高带材的不可逆应变极限eirr又减慢临界电流下降，

4、而添加纯银芯丝只能减慢临界电流下降。对于多芯带材，银合金二次包套带材的不可逆应变极限eirr高于纯银二次包套带材，且退化速度缓慢，添加芯丝的作用与其在单芯带材中的基本相同。另外添加合金丝还提高了带材的力学性能。这说明引入带有纯银隔离层的合金芯丝，在不降低带材载流性能的基础上提高了带材的机械性能。关键词：Bi-2223带材添加芯丝载流性能机械强度不可逆应变极限e。II东北大学硕士学位论文ABSTRACTTheStudyonTheMechanicalPropertiesofTheBi一2223TapesAbstra

5、ctCriticalcurrentdensity(Jc)isanimportantfactorofsuperconductingmaterialsintheirpracticalUSe．InordertoincreasetheusabilityandreducemanufacturingCostsoftapes，itisnecessarytoimprovethetransportpropertiesofthetapesbyalargemagnitude．However，whileintheircontinuou

6、ssearchforvariouswaystoincreasecriticalcurrentdensity，researchershavegiventheirmuchattentiontothemechanicalpropertiesofBi-2223tapes．Viewedfrompracticalapplication，mechanicalpropertiesoftapesareofdecisivefactorsintheirvalueinapplication．Inthispaper，wedesigned

7、akindofnew—structuremono-andmulti·filamentarytapes．WehopethatconsiderableimprovementsinthemechanicalpropertiesofthesetapeswouldbeobtainedwithoutdecreasinginJcpropertiesascomparedtothatofnormaltapesbyintroducingAg—alloywiresinthesuperconductingcoreofthetapes．

8、Inthispaper，theoptimaltemperature，microstructureandtheirinfluencetocriticalcurrentpropertiesandmechanicalpropertiesoftapeshavebeenstudied．Theresultsshowthattheoptimaltemperatureofmono—filamentta