CN108597681A - 一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法 - Google Patents

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张平祥
郝清滨
焦高峰
徐晓燕
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张胜楠
马小波
金利华
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Abstract

本发明公开了一种Bi‑2212多芯超导线材的制备方法，该方法包括：一、将Bi‑2212粉末高温烧结得到装管前驱粉末；二、将装管前驱粉末装入银套管中得到第一装管复合体；三、将第一装管复合体拉拔后组装到银管中得到第二装管复合体；四、将第二装管复合体拉拔后和银棒组装到银锰合金管中得到第三装管复合体；五、将第三装管复合体拉拔后进行半熔化处理，得到Bi‑2212多芯超导线材。本发明以2～3个中心线重合的银管叠套而成银套管为粉末的包套管，增加了银与Bi‑2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，明显改善了热处理后Bi‑2212多芯超导线材内部晶粒间的连接性，提高了Bi2212线材的载流能力。

Description

一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法
技术领域
本发明属于超导材料制备技术领域，具体涉及一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法。
背景技术
Bi2Sr2CaCu2Ox(简称Bi2212)高温超导体是高温超导材料中的重要分支，由于其容易加工成各项同性的圆形线材，且具有较高的载流性能和高的上临界场，使得Bi2212高温超导线材具有广泛的应用前景。
粉末装管法(PIT)是制备Bi2212线材的主流技术，目前采用该技术制备的线材已经达到了实用化的水平。但Bi2212线材的载流能力有限，大大限制该线材的应用。研究表明，Bi2212线材超导态的电流大部分沿着银超界面(金属银与超导粉末形成的界面)流通，界面处的晶粒呈a轴排列，超导相晶粒大、织构度高，晶粒连接性较其他部位更佳。目前大多通过高压热处理的方法来改善Bi2212线材内部晶粒连接性，从而提高Bi2212线材的载流能力。但高压热处理设备非常昂贵，且技术含量很高，操作复杂。因此希望通过其他工艺优化，适当提高带材中的银超界面数量，从而提高Bi2212线材的载流能力。
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的不足，提供一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法。该方法以2～3个中心线重合的银管叠套而成的银套管为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，明显改善了热处理后Bi-2212多芯超导线材内部的晶粒间的连接性，从而提高了Bi2212线材的载流能力。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Bi-2212多芯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、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为840℃～850℃，时间为18h～24h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述银套管由2～3个中心线重合的银管叠套而成；
步骤三、将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的圆形线材组装到银管中，得到第二装管复合体；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的六方形多芯线材和银增强棒组装到银锰合金管中，得到第三装管复合体；所述组装过程中将银增强棒装入银锰合金管的中心，清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中进行半熔化处理，再随炉冷却至室温，得到Bi-2212多芯超导线材。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述手套箱中的真空度不大于100Pa。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述振动装管过程中将各个银管的位置固定。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述银套管由2个中心线重合的银管叠套而成，外层银管的直径为23mm～28mm，壁厚为1mm～1.5mm，里层银管的直径为14mm～18mm，壁厚为1mm～1.2mm。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二装管复合体为19芯或37芯。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四所述清洗后的六方形多芯线材的数量为18根，对应所述银增强棒的数量为1根，对应形成19芯的第三装管复合体。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述银套管由3个中心线重合的银管叠套而成，外层银管的直径为21mm～28mm，壁厚为1mm～1.5mm，中层银管的直径为14mm～19mm，壁厚为1mm～1.2mm，里层银管的直径为7mm～10mm，壁厚为1mm～1.2mm。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二装管复合体为7芯或19芯。
上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述清洗后的六方形多芯线材的数量为18根，对应所述银增强棒的数量为1根，对应形成19芯的第三装管复合体。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明在粉末装管时采用银套管作为包套管，将Bi-2212装管前驱粉末装入由2～3个中心线重合的银管叠套而成银套管的空隙中，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，明显改善了热处理后Bi-2212多芯超导线材内部的晶粒间的连接性，从而提高了Bi2212线材的载流能力。
2、本发明的银套管中包含2～3个银管，在粉末装管的同时实现了2～3次的装管复合，提高了Bi-2212多芯超导线材的制备效率，并且简化了第二装管复合体的结构。
3、本发明在制备第二装管复合体时采用圆形线材和圆形包套管进行组装，避免了后续加工过程中的应力集中问题，有利于获得芯丝高度均匀的多芯线材，提高了多芯线材的稳定性和可靠性。
4.本发明采用真空振动装管，降低了粉末对水、二氧化碳等气体的吸附，避免了后续加工过程中由于吸附导致的性能退降，同时由于真空的装管环境，使得在振动装管中只有很少量的气体被带入到装管复合体中，可以有效避免后期退火或者热处理时的鼓泡现象，保证了Bi-2212多芯超导线材的超导性能。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1～实施例3中银套管的结构示意图。
图2是本发明实施例1中第二装管复合体的结构示意图。
图3是本发明实施例2～实施例4中第二装管复合体的结构示意图。
图4是本发明实施例5和实施6中第二装管复合体的结构示意图。
附图标记说明
1—Bi-2212装管前驱粉末； 2—银套管； 3—银管；
4—圆形线材。
具体实施方式
本发明实施例1～实施例6中的改进共沉淀法制备Bi-2212粉末的具体过程参见刘国庆等人的《制备参数对改进共沉淀法制备Bi-2212粉末的影响》(《低温与超导》，2016,44(2),1-4)。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行3次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末1；所述高温烧结的温度为850℃，时间为20h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为40Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末1装入银套管2的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管2由3个中心线重合的银管叠套而成，如图1所示，其中外层银管的直径为21mm，壁厚为1mm，中层银管的直径为14mm，壁厚为1mm，里层银管的直径为7mm，壁厚为1mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用10％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为5.4mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将7根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到7芯第二装管复合体，如图2所示；所述定尺的长度为0.5m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为2.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，18根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到19芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为2.5mm；所述定尺的长度为0.6m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为885℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃保温24h，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为0.8mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1040A/mm2。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为21mm，壁厚为1mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了910A/cm2。
将实施例1与对比例1进行比较可知，实施例1制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例1制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用3个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
实施例2
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行3次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末1；所述高温烧结的温度为840℃，时间为18h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为40Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末1装入银套管2的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管2由3个中心线重合的银管叠套而成，如图1所示，其中外层银管的直径为28mm，壁厚为1.5mm，中层银管的直径为19mm，壁厚为1.2mm，里层银管的直径为10mm，壁厚为1.2mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用8％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.5mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将19根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到19芯第二装管复合体，如图3所示；所述定尺的长度为0.5m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为2.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，18根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到19芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为2.5mm；所述定尺的长度为0.5m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为888℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃保温24h，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为1.0mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1160A/mm2。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为28mm，壁厚为1.5mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了1010A/cm2。
将实施例2与对比例2进行比较可知，实施例2制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例2制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用3个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
实施例3
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行2次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末1；所述高温烧结的温度为850℃，时间为18h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为40Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末1装入银套管2的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管2由3个中心线重合的银管叠套而成，如图1所示，其中外层银管的直径为25mm，壁厚为1.2mm，中层银管的直径为17mm，壁厚为1.1mm，里层银管的直径为8.5mm，壁厚为1.1mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用10％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.5mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将19根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到19芯第二装管复合体，如图3所示；所述定尺的长度为0.5m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为2.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，18根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到19芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为2.5mm；所述定尺的长度为0.5m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为885℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃，保温24小时，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为1.2mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1060A/mm2。
对比例3
本对比例与实施例3的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为25mm，壁厚为1.2mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了920A/cm2。
将实施例3与对比例3进行比较可知，实施例3制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例3制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用3个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行3次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为840℃，时间为20h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为40Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管由2个中心线重合的银管叠套而成，其中外层银管的直径为23mm，壁厚为1mm，里层银管的直径为14mm，壁厚为1mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用10％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.5mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将19根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到19芯第二装管复合体，如图3所示；所述定尺的长度为0.5m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为2.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，36根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到37芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为2.5mm；所述定尺的长度为0.5m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为888℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃保温24h，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为1.0mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1030A/mm2。
对比例4
本对比例与实施例4的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为23mm，壁厚为1mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了890A/cm2。
将实施例4与对比例4进行比较可知，实施例4制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例4制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用2个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
实施例5
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行3次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为845℃，时间为18h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为60Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管由2个中心线重合的银管叠套而成，其中外层银管的直径为28mm，壁厚为1.5mm，里层银管的直径为18mm，壁厚为1.2mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用8％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为2.5mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将37根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到37芯第二装管复合体，如图4所示；所述定尺的长度为0.6m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为3.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，18根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到19芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为3.5mm；所述定尺的长度为0.5m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为885℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃保温24h，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为1.0mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1120A/mm2。
对比例5
本对比例与实施例5的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为28mm，壁厚为1.5mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了960A/cm2。
将实施例5与对比例5进行比较可知，实施例5制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例5制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用2个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
实施例6
步骤一、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行3次高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为840℃，时间为24h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台在振动频率为60Hz的条件下振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述手套箱中的真空度不大于100Pa；所述银套管由2个中心线重合的银管叠套而成，其中外层银管的直径为25mm，壁厚为1.2mm，里层银管的直径为15.5mm，壁厚为1.1mm；所述振动装管过程中将各个银管的位置固定；
步骤三、采用8％的道次加工率，将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为2.5mm的圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将37根清洗后的圆形线材4组装到银管3中，得到37芯第二装管复合体，如图4所示；所述定尺的长度为0.6m；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，先得到直径为3.7mm的圆形多芯线材，再经过两次六方模具拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将1根银增强棒装入银锰合金管的中心，18根清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中，得到19芯第三装管复合体；所述六方形多芯线材横截面的内切圆直径为3.5mm；所述定尺的长度为0.5m；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中，在温度为888℃的条件下保温20min，再以1℃/h的速率降温至850℃保温24h，随炉冷却至室温后得到Bi-2212多芯超导线材；所述第三拉拔后第三装管复合体的直径为1.0mm。
本实施例制备的Bi-2212多芯线材，鼓泡现象得到大大改善，在4.2K，20T下，其临界电流密度达到了1150A/mm2。
对比例6
本对比例与实施例6的不同之处在于：Bi-2212装管前驱粉末装入银管中，所述银管的直径为25mm，壁厚为1.2mm。
本对比例制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下，临界电流密度达到了980A/cm2。
将实施例6与对比例6进行比较可知，实施例6制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度大于对比例6制备的Bi-2212多芯超导线材在4.2K，20T下的临界电流密度，说明采用2个中心线重合的银管叠套而成的银套管作为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，提高了Bi2212线材的载流能力。
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、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种Bi-2212多芯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、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为840℃～850℃，时间为18h～24h；
步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述银套管由2～3个中心线重合的银管叠套而成；
步骤三、将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的圆形线材组装到银管中，得到第二装管复合体；所述圆形线材和银管的长度相同；
步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的六方形多芯线材和银增强棒组装到银锰合金管中，得到第三装管复合体；所述组装过程中将银增强棒装入银锰合金管的中心，清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；
步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中进行半熔化处理，再随炉冷却至室温，得到Bi-2212多芯超导线材。
2.根据权利要求1所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述手套箱中的真空度不大于100Pa。
3.根据权利要求1所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述振动装管过程中将各个银管的位置固定。
4.根据权利要求1所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述银套管由2个中心线重合的银管叠套而成，外层银管的直径为23mm～28mm，壁厚为1mm～1.5mm，里层银管的直径为14mm～18mm，壁厚为1mm～1.2mm。
5.根据权利要求4所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二装管复合体为19芯或37芯。
6.根据权利要求5所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四所述清洗后的六方形多芯线材的数量为18根，对应所述银增强棒的数量为1根，对应形成19芯的第三装管复合体。
7.根据权利要求1所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述银套管由3个中心线重合的银管叠套而成，外层银管的直径为21mm～28mm，壁厚为1mm～1.5mm，中层银管的直径为14mm～19mm，壁厚为1mm～1.2mm，里层银管的直径为7mm～10mm，壁厚为1mm～1.2mm。
8.根据权利要求7所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二装管复合体为7芯或19芯。
9.根据权利要求8所述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述清洗后的六方形多芯线材的数量为18根，对应所述银增强棒的数量为1根，对应形成19芯的第三装管复合体。
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