模具角度对核聚变用Bi-2212线材加工的影响

• 作者: 焦高峰 郝清滨 徐晓燕 刘国庆 刘学谦 贾佳林 张胜楠 西北有色金属研究院
• 来源期刊: 发电技术
• 学科: 其他
• 关键词: 核聚变;稳态强磁场;高温超导材料;超导磁体;粉末装管法;Bi-2212线材;模角;载流性能
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 79-85
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

【目的】随着稳态强磁场的快速发展，对超导磁体的性能及均匀性要求越来越严苛，导致目前生产的Bi2Sr2CaCu2Ox (Bi-2212)高温超导线材的综合性能无法满足应用要求。为提升Bi-2212线材的性能及均匀性，实现综合性能更优异的超导线材制备，多芯线材的均匀加工技术至关重要。模具角度(简称“模角”)是线材的重要参数，为此，研究了不同模角对线材加工的影响。【方法】采用粉末装管法制备了多根Bi-2212线材，并使用半模角分别为3°、7°和14°的合金拉丝模具对这些线材进行加工。在实验过程中，对线材的微观结构、粉末硬度及超导物理性能进行了系统研究。【结果】采用较小模角加工的线材表现出更高的载流性能，特别是半模角为3°的样品，其载流性能是半模角为14°样品的1.56倍。大模角加工的线材出现芯丝断裂和银层破裂现象，导致性能下降，而小模角线材则能保持结构完整性。此外，模角的选择对线材的Ag/超导材料界面光滑度有显著影响，小模角线材的界面光滑度更优，进一步影响了超导芯丝的织构和线材的载流性能。【结论】较小的半模角有助于保持多芯Bi-2212线材芯丝的结构完整性，并通过改善织构来提高线材的载流性能。研究结果为制备高性能Bi-2212线材提供了工艺指导。