[0096]實(shí)施例40
[0097]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和NbC粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%,粒徑為I微米；所述NbC粉純度為99.99%,粒徑為20納米；NbC粉占硼粉質(zhì)量的25%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材。在Ar氣氛下對(duì)單芯線材加熱，加熱溫度為650°C，保溫時(shí)間為I小時(shí)，并在保溫階段將單芯線材直接放在金屬模具中進(jìn)行兩面加壓，壓強(qiáng)為25MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)帶材。
[0098]實(shí)施例41
[0099]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和TaC粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%,粒徑為I微米；所述TaC粉純度為99.99%,粒徑為30nm ;TaC粉占硼粉質(zhì)量的8%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材，將該單芯線材兩端完全焊接密封，在Ar氣氛下加熱，加熱溫度為650°C，保溫時(shí)間為I小時(shí)，并在保溫階段將線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為30MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0100]實(shí)施例42
[0101]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和HfC粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%,粒徑為I微米；所述HfC粉純度為99.99%,粒徑為20納米；HfC粉占硼粉質(zhì)量的25%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材。在Ar氣氛下對(duì)單芯線材加熱，加熱溫度為650°C，保溫時(shí)間為5小時(shí)，并在保溫階段將單芯線材直接放在金屬模具中進(jìn)行兩面加壓，壓強(qiáng)為40MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)帶材。
[0102]實(shí)施例43
[0103]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和Y2O3粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%,粒徑為I微米；所述Y 203粉純度為99.99%,粒徑為30nm ;￥203粉占硼粉質(zhì)量的5%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材，將該單芯線材兩端完全焊接密封，在Ar氣氛下加熱，加熱溫度為650°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)，并在保溫階段將線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為30MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0104]實(shí)施例44
[0105]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和Dy2O3粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%，粒徑為I微米；所述Dy2O3粉純度為99.99%,粒徑為20納米；Dy203粉占硼粉質(zhì)量的25%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材。在Ar氣氛下對(duì)單芯線材加熱，加熱溫度為600°C，保溫時(shí)間為5小時(shí)，并在保溫階段將單芯線材直接放在金屬模具中進(jìn)行兩面加壓，壓強(qiáng)為200MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)帶材。
[0106]實(shí)施例45
[0107]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和Ho2O3粉的混合物。所述硼粉純度為99.9999%，粒徑為I微米；所述Ho2O3粉純度為99.99%,粒徑為30nm ;Ho203粉占硼粉質(zhì)量的5%。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材，將該單芯線材兩端完全焊接密封，在Ar氣氛下加熱，加熱溫度為550°C，保溫時(shí)間為20小時(shí)，并在保溫階段將線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為200MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0108]實(shí)施例46
[0109]將純度99.99999%的鎂棒裝入鉭管的中心，并在鎂棒和鉭管之間的間隙填充硼粉和納米碳混合物。所述硼粉的純度為99.99999%，且粒徑為10納米；所述納米碳的純度為99.99999%，粒徑為5nm ;納米碳占硼粉質(zhì)量的50%。鉭管兩端封口后再裝入銅管中，經(jīng)孔型軋制成單芯線材。然后將該單芯線材截成等長(zhǎng)的7段，裝入蒙乃爾合金管中經(jīng)孔型軋制成7芯線材，將7芯線材兩端完全焊接密封，在He氣氛下加熱，加熱溫度為950°C，保溫時(shí)間為0.1小時(shí)。并在保溫階段對(duì)7芯線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為lkPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0110]實(shí)施例47
[0111]將純度99.99999%的鎂棒裝入鉭管的中心，并在鎂棒和鉭管之間的間隙填充硼粉和丙酮的混合物。所述硼粉的純度為99.99999%，且粒徑為10納米；所述丙酮的純度為分析純，丙酮占硼粉質(zhì)量的50%。鉭管兩端封口后再裝入銅管中，經(jīng)孔型軋制成單芯線材。然后將該單芯線材截成等長(zhǎng)的7段，裝入蒙乃爾合金管中經(jīng)孔型軋制成7芯線材，將7芯線材兩端完全焊接密封，在He氣氛下加熱，加熱溫度為950°C，保溫時(shí)間為0.1小時(shí)。并在保溫階段對(duì)7芯線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為lkPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0112]實(shí)施例48
[0113]將純度99.95%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉和活性炭的混合物。所述的硼粉純度為98.5%，粒徑為30納米；所述的活性炭純度為90%，粒徑為50微米；所述的活性炭占硼粉質(zhì)量的4.8%。將鐵管兩端封口后經(jīng)拉拔成單芯線材。然后將該線材截成等長(zhǎng)的7段，裝入蒙乃爾合金管中經(jīng)拉拔成7芯線材，將該7芯線材兩端完全焊接密封，在Ar氣氛下加熱，加熱溫度為650°C，保溫時(shí)間為5小時(shí)，并在保溫階段將7芯線材進(jìn)行氣體加壓，壓強(qiáng)為200MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)線材。
[0114]實(shí)施例49
[0115]將純度99.95%的鎂棒裝入鈮管的中心，并在鎂棒和鈮管之間間隙填充硼粉和乙醇及丙酮的混合額物。所述硼粉純度為99.9999%，粒徑為I微米，所述的乙醇和丙酮純度均為分析純，乙醇和丙酮的總質(zhì)量占硼粉質(zhì)量的10%，乙醇與丙酮的質(zhì)量比為99:100。鈮管兩端封口后裝入銅管中經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材，然后將該單芯線材截成等長(zhǎng)的7段，裝入蒙乃爾合金管中經(jīng)拉拔成7芯線材。在Ar氣氛下熱處理，加熱溫度為700°C，保溫時(shí)間為I小時(shí)，并在保溫階段將7芯線材直接放在金屬模具中進(jìn)行兩面加壓，壓強(qiáng)為50MPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)帶材。
[0116]實(shí)施例50
[0117]將純度99.99999%的鎂棒裝入鐵管的中心，并在鎂棒和鐵管之間的間隙填充硼粉，所述硼粉的純度為90%，粒徑為50微米。鐵管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔成單芯線材。在Ar氣氛下對(duì)單芯線材加熱，加熱溫度為400°C，保溫時(shí)間為100小時(shí)，并在保溫階段將單芯線材直接放在金剛石模具中進(jìn)行四面加壓，壓強(qiáng)為5GPa，得到二硼化鎂超導(dǎo)帶材。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于制備方法步驟如下: (1)將鎂棒裝入金屬管中央，在鎂棒和金屬管間隙中填充硼粉或硼粉與摻雜物的混合物，兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔或孔型軋制成單芯線材；將兩根以上單芯線材裝入金屬管內(nèi)再經(jīng)旋鍛、拉拔或孔型軋制成多芯線材； (2)在惰性氣氛下對(duì)單芯或多芯線材進(jìn)行加熱，在保溫階段對(duì)單芯或多芯線材直接進(jìn)行機(jī)械加壓或者對(duì)單芯或多芯線材兩端密封后施加氣壓，使得中心鎂棒與其四周的硼粉反應(yīng)，生成二硼化鎂超導(dǎo)線材或帶材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于加熱溫度范圍為400-950°C，保溫時(shí)間為0.1-100小時(shí)，壓強(qiáng)為lkPa_5Gpa。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于機(jī)械加壓方式為兩面或四面加壓，加壓模具材質(zhì)為石墨、金屬或者金剛石。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于所述的鎂棒純度為90-99.99999% ;硼粉純度范圍為90% -99.99999%，硼粉粒徑為10納米-50微米；摻雜物種類為金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料或有機(jī)物中的一種或兩種以上，摻雜物純度范圍為90% -99.99999%，無(wú)機(jī)摻雜物質(zhì)的粒徑范圍為5納米-50微米，摻雜物與硼粉的重量比不超過(guò)50 %，兩種以上摻雜物之間的比例為任意配比。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于所述的摻雜物中金屬材料包括18、(:11、48、511、11、21^13、111、？6 ;無(wú)機(jī)非金屬材料包括SiC、MgO、MgB2、MgB4' ZrSi2, ZrB2, WSi2, S12、S1、TiC、NbC, TaC, HfC, Y203、Dy2O3、Ho2O3、B4C ;有機(jī)物包括碳單質(zhì)、碳?xì)浠衔锖吞妓衔铩?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法，其特征在于金屬管種類為金屬單質(zhì)或合金，且金屬管為單層或者雙層以上的復(fù)合管。
【專利摘要】一種二硼化鎂線材或帶材的制備方法。其特征在于，將鎂棒裝入金屬管中央，在鎂棒和金屬管間隙中填充硼粉或硼粉與摻雜物的混合物，金屬管兩端封口后經(jīng)旋鍛、拉拔或孔型軋制成單芯線材；將兩根以上單芯線材裝入金屬管內(nèi)再經(jīng)旋鍛、拉拔或孔型軋制成多芯線材；在惰性氣氛下對(duì)上述單芯或多芯線材進(jìn)行加熱，在保溫階段對(duì)單芯或多芯線材直接進(jìn)行機(jī)械加壓或者對(duì)單芯或多芯線材兩端密封后施加氣壓，使得中心鎂棒與其四周的硼粉反應(yīng)，生成二硼化鎂超導(dǎo)線材或帶材。本發(fā)明制備的二硼化鎂超導(dǎo)線材或帶材解決了鎂棒擴(kuò)散進(jìn)硼層中產(chǎn)生中空孔洞的缺點(diǎn)，有效地減小了整根超導(dǎo)線材或帶材的截面積，因此可以顯著地提高二硼化鎂超導(dǎo)線材或帶材的工程臨界電流密度。
【IPC分類】H01B13/00, H01B12/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104916373
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510254226
【發(fā)明人】王棟樑, 馬衍偉, 張現(xiàn)平, 姚超
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院電工研究所
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日