Bi2223超导带材的机械性能的改善.pdf

第33 卷 第4 期 稀有金属材料与工程 Vol.33, No.4 2004 年 4 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING April 2004 Bi2223 超导带材的机械性能的改善 1,2 2 2 2 1 姜 冰 张平祥 周 廉 李成山 何砚发 (1. 东北大学 辽宁 沈阳 110004) (2. 西北有色金属研究院 陕西 西安 710016) 摘 要 通过在超导芯部引入Ag 合金的方法制备了新结构单芯和多芯带材 并研究了此种带材机械性能 以及其相对 于普通Bi-2223 超导带材变化 这种新结构提高了Bi-2223 超导带材抗拉伸应变的能力 在拉伸应力的作用下 单芯样 品的屈服强度和 ó0.2 不可逆应变极限 åirr 和普通样品相比均有较大幅度的提高 其中的最大不可逆应变极限 åirr 约为 0.32% 最大屈服强度ó0.2 约为85 MPa 多芯样品的最大不可逆应变极限 åirr 约为1.1% 最大屈服强度ó0.2 约为 160 MPa 实验证明添加合金丝提高了纯银包套多芯带材的不可逆应变极限 åirr 并减弱了临界电流的退化速度 但对合金包套的 带材影响不大 这时合金包套对于带材的力学性能起主要作用 关键词 Bi2223; 拉伸应变; 力学性能 中图法分类号 TM262 文献标识码 A 文章编号 1002-185X(2004)04-0389-04 Bi-2223 带材的力学性能 包括使用合金套管 添加微 1 前 言 量元素等 采用合金套虽然显著提高了带材的机械特 临界电流密度(J )是 Bi-2223/Ag 超导材料实际应 性 但J 值却无大的改善 c c 用中的重要因素 为提高带材的应用能力和降低带材 本研究通过在超导芯部引入 Ag 合金的方法制备 制造成本 需要进一步大幅提高带材载流性能 为此 了新结构单芯和多芯带材 使其与普通带材相比具有 美国匹兹堡大学的Lelovic 和阿贡实验室的Lyer 等人 较高的Jc 同时提高了Bi-2223 单芯和多芯带材的力 进行了相关的基础研究 研究结果表明载流横截面仅 学性能 是总体横截面的一部分 在 Ag 界面上的一层超导薄 2 实验过程 膜承载了大部分电流 而带材芯部对带材的载流性能 贡献很小[1~4] 本实验采用双粉法制备前驱粉末 即用草酸盐共 基于这个原因 很多研究者把精力投入到通过增 沉淀法分别制备(Bi,Pb)-2212 相和CaCuO2 相粉末 然 加银-超截面来提高Jc 性能的工作中 Lelovic M 等人 后将2 种粉末按一定比例均匀研磨混合 得到名义组 在PIT 法的基础上 在套管中心沿纵向加入Ag 丝来 分为Bi:Pb:Sr:Ca:Cu= 1.8:0.3:2:2.02:3.06 的前驱粉末 代替部分超导芯 从而增加银-超界面 使 Bi2223 带 通过在超导芯部引入 Ag 合金的方法制备了新结 5 2 构单芯和多芯带材 为了避免添加材料( 除纯 Ag 外) 材的临界电流密度在 77 K 首次突破了 10 A/cm 进 一步证