CN101872659A - 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法 - Google Patents

一种Bi-2212高温超导线材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101872659A
CN101872659A CN201010180475A CN201010180475A CN101872659A CN 101872659 A CN101872659 A CN 101872659A CN 201010180475 A CN201010180475 A CN 201010180475A CN 201010180475 A CN201010180475 A CN 201010180475A CN 101872659 A CN101872659 A CN 101872659A
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
heat treatment
temperature
hts tape
boiler tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201010180475A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101872659B (zh
Inventor
李成山
郝清滨
杜明焕
李高山
熊晓梅
贾佳林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research
Original Assignee
Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research filed Critical Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research
Priority to CN2010101804755A priority Critical patent/CN101872659B/zh
Publication of CN101872659A publication Critical patent/CN101872659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101872659B publication Critical patent/CN101872659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，包括以下步骤：一、超导粉装管；二、拉拔加工处理，并获得Bi-2212高温超导线材初步产品；三、在流动纯氧气体保护下，采用辊到辊热处理装置对Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，并获得Bi-2212高温超导线材中间产品；四、采用气氛炉且在纯氧气氛中，对Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理。本发明方法步骤简便、简单易行、工艺重复性好且所制备的Bi-2212超导线材性能优越，能有效防止常规熔化热处理时由于温度和气氛不均匀导致的线材性能波动，同时改善Bi-2212线材的晶粒排列，大幅度提高线材的均匀性和临界电流密度。

Description

一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
技术领域
本发明属于高温超导线材制备技术领域，尤其是涉及一种Bi-2212高温超导线材的制备方法。
背景技术
由于Bi-2212(即高温超导铋系Bi2Sr2CaCuOx)高温超导体具有优异的低温高磁场载流性能，且是唯一可制备成各向同性圆线的高温超导材料，使其成为制备低温高场磁体内插线圈的首选材料。
目前粉末装管法(PIT)和熔化法相结合的制备技术是制备高性能铋系高温超导线材(具体是Bi-2212线材)的主流技术。该技术是将Bi-2212粉末装入银管，通过旋锻、拉拔、组装制备成多芯复合体，再加工到设计的线材尺寸，然后在900℃左右进行熔化处理获得成品线材。高临界转变温度(Tc)能在液氮温度条件下工作的超导材料称为高温超导材，一般来说，高温超导材为液氮条件下TC大于77K的材料。
Bi-2212线材的性能对熔化处理阶段的温度和气氛都极其敏感，热处理温度偏差±3℃就会导致线材载流性能沿长度方向波动大于20％。常规Bi-2212线材的熔化处理，采用普通的气氛热处理炉进行静态处理。对于短样品(长度＜100m)处理，由于所需炉体小，可以保证炉体恒温区的均匀性，但对于实际使用的千米量级长线而言，很难保证所需大型热处理炉的温区均匀性，从而造成长线性能沿长度方向的波动，影响线材的实际应用。此外，采用常规方法进行长线静态热处理时，Bi-2212线材需紧密逐层排列，线材之间间隙较小，而且热处理过程中线材会膨胀，使线材排列更紧密，内层线材的热处理气氛与外圈线材气氛很难保证一致，也会造成线材载流性能均匀性的下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其方法步骤简便、简单易行、工艺重复性好且所制备的Bi-2212超导线材性能优越，能有效防止常规熔化热处理时由于温度和气氛不均匀导致的线材性能波动，同时改善Bi-2212线材的晶粒排列，大幅度提高线材的均匀性和临界电流密度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、超导粉装管：将Bi-2212超导粉装入纯银管一且直至装满后，用金属堵头封闭所述纯银管一的两端制成一次复合体；
步骤二、拉拔加工处理，过程如下：
201、采用拉拔设备将步骤一中的一次复合体拉拔成直径为Φ1.5～2.2mm的细丝一，再采用切割设备将所述细丝一平均截成55～91段，之后将所截成的55～91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管二内，获得55～91芯的二次复合体；所述纯银管二的内径尺寸与由55～91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
202、采用拉拔设备将步骤201中的二次复合体拉拔成直径为Φ5～8mm的细丝二，再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得385～637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
203、采用拉拔设备将步骤202中的三次复合体拉拔成385～637芯且直径为Φ0.8～Φ1.5mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；
步骤三、采用辊到辊热处理装置对步骤203中的Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，所述辊到辊热处理装置包括内部装有炉管的热处理炉、密封安装在炉管入口上的连接管、放线辊、收线辊、安装在放线辊轮轴上的张力调节器、驱动收线辊转动的电机和安装在炉管出口上的堵头；所述放线辊和收线辊分别位于炉管的入口和出口外侧且二者位置相对；所述连接管包括三个接口，且三个接口分别为安装在炉管入口上的安装口、与安装口前端部装有密封塞的进线口和用于通入纯氧保护气体的进气口；所述密封塞上开有供待处理Bi-2212高温超导线材初步产品穿过的通孔，动态熔化处理过程如下：
301、将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品连续缠绕在放线辊上后，再将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的外端头从进线口穿入且经连接管和炉管内部后，从炉管出口拉出并缠绕在收线辊上；
302、从进气口通入纯氧气体，同时将炉管内部恒温区的热处理温度升至880℃～895℃；
303、动态熔化处理：启动电机并带动收线辊转动，且在放线辊和收线辊的配合作用下，带动待处理Bi-2212高温超导线材初步产品以运行速度V从炉管内部连续拉过，并相应完成动态熔化处理过程，获得Bi-2212高温超导线材中间产品；其中，V＝L/t，式中L为炉管内部恒温区的长度，t为动态熔化处理时间且t＝2min～60min；
步骤四、静态热处理：采用气氛炉且在纯氧气氛中，对步骤303中所述的Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理，静态热处理温度为820～850℃且保温时间为10～30h，静态热处理完成后随炉冷却至室温，便获得Bi-2212高温超导线材成品。
上述步骤四中进行静态热处理时，以200±20℃/h的升温速率将所述气氛炉的炉温升至静态热处理温度。
上述步骤303中所述运行速度V＝0.1～2.5cm/min。
上述步骤三中所述的热处理炉为管式炉。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、制备工艺简单、设计合理且制造成本低。
2、设计合理，实际操作简单易行且实用价值高，采用动态热处理和静态热处理相结合的制备方法，具体而言：在Bi-2212长线熔化热处理阶段采用辊到辊的动态热处理，由于所需炉体口径小，并且线材不必复绕成多层线圈进行热处理，避免了常规熔化热处理时由于大型热处理炉温度不均匀和多层线圈内外层热处理气氛不均匀导致的长线沿长度方向的性能不均匀问题。此外在辊到辊动态热处理时，线材运动过程中在轴线方向上存在温度梯度，促使Bi-2212晶粒沿轴线方向长大，改善了Bi-2212晶粒排列，使Bi-2212长线的临界电流密度也得到提高。在线材熔化处理后的成相阶段，仍采用常规的静态热处理，使Bi-2212晶粒充分形成和生长，提高生产效率，并最终制得具有高临界电流密度的Bi-2212超导线材。因而，本发明方法简便，工艺重复性好，生产效率高，有利于Bi-2212超导线材的大规模生产。
3、所制备出的Bi-2212超导线材性能优越，采用动态热处理和静态热处理相结合的制备方法，能有效防止常规熔化热处理时由于温度和气氛不均匀导致的线材性能波动，同时改善Bi-2212线材的晶粒排列，大幅度提高线材的均匀性和临界电流密度。
4、推广面大，能有效适用至其它相关超导线材的制备过程中。
综上所述，本发明方法步骤简便、简单易行、工艺重复性好且所制备的Bi-2212超导线材性能优越，能有效防止常规熔化热处理时由于温度和气氛不均匀导致的线材性能波动，同时改善Bi-2212线材的晶粒排列，大幅度提高线材的均匀性和临界电流密度。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明所用辊到辊热处理装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-炉管；    2-热处理炉；    3-连接管；
3-1-安装口；    3-2-进带口；    3-3-进气口；
4-放线辊；      5-收线辊；      6-电机；
8-堵头。
具体实施方式
如图1所示的一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、超导粉装管：将Bi-2212超导粉装入纯银管一且直至装满后，用金属堵头封闭所述纯银管一的两端制成一次复合体。
步骤二、拉拔加工处理，其拉拔加工处理过程如下：
201、采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.5～2.2mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成55～91段，之后将所截成的55～91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管二内，获得55～91芯的二次复合体；所述纯银管二的内径尺寸与由55～91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
202、采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ5～8mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得385～637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
203、采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成385～637芯且直径为Φ0.8～Φ1.5mm的Bi-2212高温超导线材初步产品。
步骤三、采用辊到辊热处理装置对步骤203中的Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，所述辊到辊热处理装置包括内部装有炉管1的热处理炉2、密封安装在炉管1入口上的连接管3、放线辊4、收线辊5、安装在放线辊4轮轴上的张力调节器、驱动收线辊5转动的电机6和安装在炉管1出口上的堵头8；所述放线辊4和收线辊5分别位于炉管1的入口和出口外侧且二者位置相对；所述连接管3包括三个接口，且三个接口分别为安装在炉管1入口上的安装口3-1、与安装口3-1前端部装有密封塞的进线口3-2和用于通入纯氧保护气体的进气口3-3；所述密封塞上开有供待处理Bi-2212高温超导线材初步产品穿过的通孔，详见图2，其动态熔化处理过程如下：
301、将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品连续缠绕在放线辊4上后，再将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的外端头从进线口3-2穿入且经连接管3和炉管1内部后，从炉管1出口拉出并缠绕在收线辊5上；
302、从进气口3-3通入纯氧气体，同时将炉管1内部恒温区的热处理温度升至880℃～895℃；
303、动态熔化处理：启动电机6并带动收线辊5转动，且在放线辊4和收线辊5的配合作用下，带动待处理Bi-2212高温超导线材初步产品以运行速度V从炉管1内部连续拉过，并相应完成动态熔化处理过程，获得Bi-2212高温超导线材中间产品；其中，V＝L/t，式中L为炉管1内部恒温区的长度，t为动态熔化处理时间且t＝2min～60min。实际制备过程中，可将所述运行速度V在0.1～2.5cm/min范围内进行调整。
步骤四、静态热处理：采用气氛炉且在纯氧气氛中，对步骤303中所述的Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理，静态热处理温度为820～850℃且保温时间为10～30h，静态热处理完成后随炉冷却至室温，便获得Bi-2212高温超导线材成品。
同时，本步骤中进行静态热处理时，以200±20℃/h的升温速率将所述气氛炉的炉温升至静态热处理温度。
实施例1
本实施例中，制备Bi-2212高温超导线材时，其制备过程包括以下步骤：
步骤一、超导粉装管：将Bi-2212超导粉装入纯银管一且直至装满后，用金属堵头封闭所述纯银管一的两端制成一次复合体。
步骤二、拉拔加工处理，其拉拔加工处理过程如下：
201、采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.8mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成85段，之后将所截成的85段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管内，获得85芯的二次复合体，所述纯银管二的内径尺寸与由85段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
202、采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ8mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得595芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
203、采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成595芯且直径为Φ1.25mm的Bi-2212高温超导线材初步产品。
步骤三、采用辊到辊热处理装置对制备出的Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，其动态熔化处理过程如下：
301、将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品连续缠绕在放线辊4上后，再将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的外端头从进线口3-2穿入且经连接管3和炉管1内部后，从炉管1出口拉出并缠绕在收线辊5上；
302、从进气口3-3通入纯氧气体，同时将炉管1内部恒温区的热处理温度升至890℃；
303、动态熔化处理：启动电机6并带动收线辊5转动，且在放线辊4和收线辊5的配合作用下，带动待处理Bi-2212高温超导线材初步产品以运行速度V＝0.5cm/min从炉管1内部连续拉过，并相应完成动态熔化处理过程，获得Bi-2212高温超导线材中间产品；其中，V＝L/t，式中L为炉管1内部恒温区的长度，t为动态熔化处理时间且t＝10min。本实施例中，所述热处理炉2为管式炉。
步骤四、静态热处理：采用气氛炉且在纯氧气氛中，对步骤303中所述的Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理，以200℃/小时的升温速率升温至静态热处理温度且静态热处理温度为835℃，保温时间为23h，静态热处理完成后随炉冷却至室温，便获得超导转变温度为87K，其临界电流密度达到600A/mm2(温度：20K，自场：即没有外加磁场的条件下)，临界电流沿长度方向的不均匀性小于8％的Bi-2212高温超导线材成品。
实施例2
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ2.2mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成91段，之后将所截成的91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管内，获得91芯的二次复合体，所述纯银管二的内径尺寸与由91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ7mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成637芯且直径为Φ1.0mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至885℃；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝0.5cm/min，炉管1内部恒温区的长度为5cm，动态熔化处理时间t＝10min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率190℃/小时，静态热处理温度为840℃，保温24小时，最终制得超导转变温度86K，临界电流密度达到520A/mm2(20K，自场)，临界电流沿长度方向的不均匀性小于10％的Bi-2212高温超导线材成品。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.7mm的细丝一；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ6mm的细丝二；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成595芯且直径为Φ1.0mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至885℃(即动态熔化处理温度)；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝1.0cm/min，炉管1内部恒温区的长度为5cm，动态熔化处理时间t＝5min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率220℃/小时，静态热处理温度为840℃，保温24小时，最终制得超导转变温度88K，临界电流密度达到500A/mm2(20K，自场)，临界电流沿长度方向的不均匀性小于9％的Bi-2212高温超导线材成品。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.5mm的细丝一；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ5mm的细丝二；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成595芯且直径为Φ1.0mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至880℃(即动态熔化处理温度)；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝0.3cm/min，炉管1内部恒温区的长度为5cm；步骤四中，所述气氛炉的升温速率180℃/小时，静态热处理温度为840℃，保温24小时，最终制得超导转变温度87K，具有一定临界电流密度的Bi-2212超导线材，临界电流沿长度方向的不均匀性小于10％的Bi-2212高温超导线材成品。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.6mm的细丝一；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ8mm的细丝二；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成595芯且直径为Φ1.0mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升895℃(即动态熔化处理温度)；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝0.1cm/min，动态熔化处理时间t＝60min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率180℃/小时，静态热处理温度为820℃，保温15小时，最终制得超导转变温度86K，临界电流密度达到650A/mm2(20K，自场)，临界电流沿长度方向的不均匀性小于8％的Bi-2212高温超导线材成品。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例6
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ2.0mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成55段，之后将所截成的55段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管内，获得55芯的二次复合体，所述纯银管二的内径尺寸与由55段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ7mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得385芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成385芯且直径为Φ0.8mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至885℃；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝0.1cm/min，动态熔化处理时间t＝50min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率200℃/小时，静态热处理温度为850℃，保温10小时。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例7
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ2.0mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成61段，之后将所截成的61段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管内，获得61芯的二次复合体，所述纯银管二的内径尺寸与由61段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ8mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得427芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成427芯且直径为Φ1.5mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至895℃；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝1.5cm/min，动态熔化处理时间t＝3min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率200℃/小时，静态热处理温度为820℃，保温30小时。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例7
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤201中采用拉拔设备将所述一次复合体拉拔成直径为Φ1.6mm的细丝一，其次再采用切割设备将所述细丝一平均截成91段，之后将所截成的91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管内，获得91芯的二次复合体，所述纯银管二的内径尺寸与由91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤202中采用拉拔设备将所述二次复合体拉拔成直径为Φ5mm的细丝二，其次再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；步骤203中采用拉拔设备将所述三次复合体拉拔成637芯且直径为Φ1.0mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三中进行动态熔化处理时，步骤302中将炉管1内部恒温区的热处理温度升至895℃；步骤303中待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的运行速度V＝2.5cm/min，动态熔化处理时间t＝2min；步骤四中，所述气氛炉的升温速率180℃/小时，静态热处理温度为830℃，保温25小时。本实施例中，其余部分的加工步骤和工艺参数均与实施例1相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、超导粉装管：将Bi-2212超导粉装入纯银管一且直至装满后，用金属堵头封闭所述纯银管一的两端制成一次复合体；
步骤二、拉拔加工处理，过程如下：
201、采用拉拔设备将步骤一中的一次复合体拉拔成直径为Φ1.5～2.2mm的细丝一，再采用切割设备将所述细丝一平均截成55～91段，之后将所截成的55～91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管二内，获得55～91芯的二次复合体；所述纯银管二的内径尺寸与由55～91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
202、采用拉拔设备将步骤201中的二次复合体拉拔成直径为Φ5～8mm的细丝二，再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得385～637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；
203、采用拉拔设备将步骤202中的三次复合体拉拔成385～637芯且直径为Φ0.8～Φ1.5mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；
步骤三、采用辊到辊热处理装置对步骤203中的Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，所述辊到辊热处理装置包括内部装有炉管(1)的热处理炉(2)、密封安装在炉管(1)入口上的连接管(3)、放线辊(4)、收线辊(5)、安装在放线辊(4)轮轴上的张力调节器、驱动收线辊(5)转动的电机(6)和安装在炉管(1)出口上的堵头(8)；所述放线辊(4)和收线辊(5)分别位于炉管(1)的入口和出口外侧且二者位置相对；所述连接管(3)包括三个接口，且三个接口分别为安装在炉管(1)入口上的安装口(3-1)、与安装口(3-1)前端部装有密封塞的进线口(3-2)和用于通入纯氧保护气体的进气口(3-3)；所述密封塞上开有供待处理Bi-2212高温超导线材初步产品穿过的通孔，动态熔化处理过程如下：
301、将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品连续缠绕在放线辊(4)上后，再将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的外端头从进线口(3-2)穿入且经连接管(3)和炉管(1)内部后，从炉管(1)出口拉出并缠绕在收线辊(5)上；
302、从进气口(3-3)通入纯氧气体，同时将炉管(1)内部恒温区的热处理温度升至880℃～895℃；
303、动态熔化处理：启动电机(6)并带动收线辊(5)转动，且在放线辊(4)和收线辊(5)的配合作用下，带动待处理Bi-2212高温超导线材初步产品以运行速度V从炉管(1)内部连续拉过，并相应完成动态熔化处理过程，获得Bi-2212高温超导线材中间产品；其中，V＝L/t，式中L为炉管(1)内部恒温区的长度，t为动态熔化处理时间且t＝2min～60min；
步骤四、静态热处理：采用气氛炉且在纯氧气氛中，对步骤303中所述的Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理，静态热处理温度为820～850℃且保温时间为10～30h，静态热处理完成后随炉冷却至室温，便获得Bi-2212高温超导线材成品。
2.按照权利要求1所述的一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于：步骤四中进行静态热处理时，以200±20℃/h的升温速率将所述气氛炉的炉温升至静态热处理温度。
3.按照权利要求1或2所述的一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于：步骤303中所述运行速度V＝0.1～2.5cm/min。
4.按照权利要求1或2所述的一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的热处理炉(2)为管式炉。
CN2010101804755A 2010-05-21 2010-05-21 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法 Active CN101872659B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101804755A CN101872659B (zh) 2010-05-21 2010-05-21 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101804755A CN101872659B (zh) 2010-05-21 2010-05-21 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101872659A true CN101872659A (zh) 2010-10-27
CN101872659B CN101872659B (zh) 2012-04-18

Family

ID=42997455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101804755A Active CN101872659B (zh) 2010-05-21 2010-05-21 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101872659B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102509765A (zh) * 2011-11-17 2012-06-20 北京鼎臣超导科技有限公司 化学溶液法制备Bi-2212高温超导厚膜的方法
CN103198901B (zh) * 2013-03-29 2015-08-26 西北有色金属研究院 一种Bi-2212超导线材/带材的制备方法
CN107331470A (zh) * 2017-05-09 2017-11-07 中国科学院合肥物质科学研究院 一种高温Bi2212超导导体热处理方法
CN109524174A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 西北有色金属研究院 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN109524168A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 西北有色金属研究院 一种制备Bi-2212高温超导线材的方法
CN110790309A (zh) * 2019-10-30 2020-02-14 西北有色金属研究院 一种Bi-2212超导线带材的制备方法
CN115287444A (zh) * 2022-09-08 2022-11-04 西部超导材料科技股份有限公司 一种Bi-2212超导线材热处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1789475A (zh) * 2005-12-28 2006-06-21 西北有色金属研究院 一种铋系高温超导带材及其制作方法
CN101075486A (zh) * 2007-06-22 2007-11-21 北京英纳超导技术有限公司 Bi系高温超导导线的制备方法
JP2008041374A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物超電導線材およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1789475A (zh) * 2005-12-28 2006-06-21 西北有色金属研究院 一种铋系高温超导带材及其制作方法
JP2008041374A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物超電導線材およびその製造方法
CN101075486A (zh) * 2007-06-22 2007-11-21 北京英纳超导技术有限公司 Bi系高温超导导线的制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102509765A (zh) * 2011-11-17 2012-06-20 北京鼎臣超导科技有限公司 化学溶液法制备Bi-2212高温超导厚膜的方法
CN102509765B (zh) * 2011-11-17 2013-08-14 北京鼎臣超导科技有限公司 化学溶液法制备Bi-2212高温超导厚膜的方法
CN103198901B (zh) * 2013-03-29 2015-08-26 西北有色金属研究院 一种Bi-2212超导线材/带材的制备方法
CN107331470A (zh) * 2017-05-09 2017-11-07 中国科学院合肥物质科学研究院 一种高温Bi2212超导导体热处理方法
CN109524174A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 西北有色金属研究院 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN109524168A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 西北有色金属研究院 一种制备Bi-2212高温超导线材的方法
CN109524174B (zh) * 2018-11-22 2020-06-26 西北有色金属研究院 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN110790309A (zh) * 2019-10-30 2020-02-14 西北有色金属研究院 一种Bi-2212超导线带材的制备方法
CN110790309B (zh) * 2019-10-30 2021-02-09 西北有色金属研究院 一种Bi-2212超导线带材的制备方法
CN115287444A (zh) * 2022-09-08 2022-11-04 西部超导材料科技股份有限公司 一种Bi-2212超导线材热处理方法
CN115287444B (zh) * 2022-09-08 2024-02-06 西部超导材料科技股份有限公司 一种Bi-2212超导线材热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101872659B (zh) 2012-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101872659B (zh) 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN101667476A (zh) 一种连续热处理MgB2超导线带材的热处理设备及方法
CN110534254B (zh) 一种高性能铁基超导带材的制备方法
CN102117682B (zh) 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN101714429A (zh) 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN113643854B (zh) 一种石墨烯复合Fe(Se,Te)超导材料的制备方法
CN103971853A (zh) 一种连续热处理MgB2超导线带材的热处理方法
CN110085367A (zh) 一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法
CN102623167A (zh) 二硼化镁制造闭环超导线圈的方法及其闭环超导线圈
CN105702388B (zh) 一种Bi‑2212超导线/带材的热处理方法
CN105869781B (zh) 一种FeSe基超导线材的制备方法
CN112974531B (zh) 连铸连轧制备钛合金丝材的可控短流程制备系统
CN103617860B (zh) 一种Nb3Al超导接头
CN103633529B (zh) 一种Nb3Al超导接头制备方法
CN102682919B (zh) 一种简化的高温超导长带退火方法
CN109524174B (zh) 一种Bi-2212高温超导线材的制备方法
CN109836036A (zh) 一种光纤拉丝炉及光纤拉丝方法
CN101872661B (zh) 一种萘掺杂MgB2超导单芯线材的制备方法
CN103031503B (zh) 一种NiW合金基长带材料的坯锭制备方法
CN203700448U (zh) 一种高温超导Ni5W合金基带用的立式退火炉
CN105405957A (zh) 一种铋系氧化物超导导线的制造方法
CN103058668B (zh) 氧化物超导粉棒的烧结方法以及使用该方法烧结后的粉棒制备超导线材的方法
CN114044626A (zh) 一种基于fcvd的光纤预制棒稀土汽相掺杂方法
CN111547769B (zh) 一种高致密度psms超导带材的制备方法
CN102832333A (zh) 一种Bi-2212超导线/带材的热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant