[发明专利]一种单芯MgB2超导线/带材的制备方法

权利要求书

1.一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将镁粉、无定形硼粉和微米级Ti粉按照Mg∶Ti∶B＝(1-x)：x∶4的原子比进行配料，混合均匀后压制成块材，将所述块材在氩气气氛保护下，于800℃～1000℃条件下热处理1h～2h，冷却后将所述块材破碎，再按照Mg∶Ti∶B＝(1-x/2)∶x/2∶2的原子比向破碎后的块材中补足镁粉，研磨30min～60min后得到混合粉末，所述x的取值为0.02～0.30；

步骤二、将步骤一中所述混合粉末置于高能球磨机中，在转速为800rpm～1200rpm的条件下将混合粉末高能球磨5h～20h，得到前驱粉末，所述高能球磨的球料比为(5～20)∶1；

步骤三、将步骤二中所述前驱粉末装入酸洗处理后的Nb/Cu复合金属管中，制得装管复合体；所述Nb/Cu复合管由作为内阻隔层的铌管和作为外稳定层的铜管组成；

步骤四、对步骤三中所述装管复合体进行旋锻和拉拔处理得到单芯线材；所述旋锻和拉拔处理的道次加工率为10％～30％；

步骤五、将步骤四中所述单芯线材两端密封后置于真空炉中进行真空烧结，得到单芯MgB₂超导线材；或者将步骤四中所述单芯线材轧制成单芯带材，然后将所述单芯带材两端密封后置于真空炉中进行真空烧结，得到单芯MgB₂超导带材，所述轧制的道次压下率为10％～20％；所述真空烧结的过程为：在真空度为2×10^-3Pa～7×10^-3Pa条件下，以10℃/min～20℃/min的升温速率升温至600℃～700℃后保温0.5h～4h，然后随炉冷却至室温。

2.按照权利要求1所述的一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述镁粉的质量纯度不小于99.8％，镁粉的粒度为-50目，所述无定形硼粉的质量纯度不小于99％，所述微米级Ti粉的质量纯度不小于99％，粒度为-100目。

3.按照权利要求1所述的一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述转速为1000rpm～1200rpm，高能球磨的时间为5h～15h，球料比为(10～15)∶1。

4.按照权利要求3所述的一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，所述转速为1200rpm，高能球磨的时间为10h，球料比为10∶1。

5.按照权利要求1所述的一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述酸洗处理的具体过程为：采用由硝酸、氢氟酸和水组成的混合酸进行酸洗，酸洗之后用无水乙醇进行脱水，然后在50℃～60℃条件下烘干；所述混合酸中硝酸的质量浓度为12％～15％，氢氟酸的质量浓度为5％～8％。

6.根据权利要求1所述的一种单芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述铜管的剩余电阻率不小于80，铜管的外径为28mm～37mm，铜管的壁厚为1.5mm～3mm；所述铌管的外径为25mm～34mm，铌管的壁厚为1.5mm～3mm。

7.根据权利要求1所述的一种多芯MgB₂超导线/带材的制备方法，其特征在于，步骤五中所述单芯MgB₂超导线材的直径为1.2mm～1.8mm；所述单芯MgB₂超导带材的厚度为0.4mm～0.7mm，宽度为2.0mm～4.0mm。