CN110085367B - 一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法 - Google Patents

一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁场下高载流多芯Bi‑2223超导带材的制备方法，该方法包括：一、分别将Bi‑2223前驱粉末和CaCuO2粉末装入银套管中得第一装管复合体；二、将第一装管复合体拉拔并组装得第二装管复合体；三、将第二装管复合体拉拔制成多芯Bi‑2223带材；四、将多芯Bi‑2223带材保温得预处理多芯Bi‑2223带材；五、将预处理多芯Bi‑2223带材热处理得多芯Bi‑2223超导带材。本发明的粉末装管工艺提高了Bi‑2223晶粒的取向和晶界质量，改善了晶粒的取向和连接特性，从而提高了多芯Bi‑2223超导带材在磁场下的载流能力，有利于在磁体和其它领域的应用。

Description

一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法
技术领域
本发明属于超导材料制备技术领域，具体涉及一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法。
背景技术
粉末套管法(PIT)制备的Bi-2223带材以其高的临界电流密度(Jc)和易于加工成长带的特点而成为最有希望在液氮温区首先实现强电应用的高温超导材料之一，其潜在的应用领域包括输电电缆、变压器、故障电流限制器、马达和电机等。
Bi-2223带材的临界电流密度是其应用的最重要参数，尤其是其在磁场下的工程电流密度，获得高性能的Bi-2223带材将显著促进高场磁体技术的发展，进而为高能物理等前沿性领域的研究奠定基础。
目前，Bi-2223带材制备过程中主要存在的问题是由于Bi-2223中相干长度较短，而渗透深度较大，因此其涡旋钉扎力较弱，在磁场中性能衰减较快。采用常规的粉末装管法制备的Bi-2223带材有效的磁通钉扎中心太少，导致Bi-2223带材在液氮温区和高场下的载流能力很差。
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，提供一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法。该方法的粉末装管工艺使得多芯Bi-2223超导带材中的各个芯丝的中心部分形成CaCuO2相，促进了2223成相和晶粒的生长，提高了Bi-2223晶粒的取向和晶界质量，从而提高了多芯Bi-2223超导带材中有效钉扎中心密度和磁通钉扎力，提高了多芯Bi-2223超导带材在磁场下的载流能力，本发明制备的多芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T磁场下的临界电流密度为1.7×104A/cm2～2.4×104A/cm2，有利于在磁体和其它领域的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在低氧分压气氛保护下，在手套箱中采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比大于15:1；
步骤二、将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到单芯线材，将多根单芯线材集束组装到银合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火，得到多芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将多芯Bi-2223线材制成多芯Bi-2223带材；
步骤四、将步骤三中制成的多芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后升温后保温，再经冷却得到预处理多芯Bi-2223带材；
步骤五、将步骤四中得到的预处理多芯Bi-2223带材在低氧气氛下进行热处理，得到多芯Bi-2223超导带材；所述多芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T磁场下的临界电流密度为1.7×104A/cm2～2.4×104A/cm2。
本发明采用振动装管法在银管内部中心装填CaCuO2粉末，在CaCuO2粉末与银管内管壁之间装填Bi-2223前驱粉末制备第一装管复合体，然后依次经拉拔、集束组装、中间退火、平辊轧制和热处理，得到多芯Bi-2223超导带材。本发明通过粉末装管工艺，使得多芯Bi-2223超导带材中的各个芯丝的中心部分形成CaCuO2相，CaCuO2相促进了非超导相的转化，促进了2223成相和晶粒的生长，尤其是可以使通常残存于2223晶界的2212相和2201相充分转变为2223相，提高了Bi-2223晶粒的取向和晶界质量，改善了晶粒的取向和连接特性，从而提高了多芯Bi-2223超导带材中有效钉扎中心密度和磁通钉扎力，提高了多芯Bi-2223超导带材在磁场下的载流能力，本发明制备的多芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T磁场下的临界电流密度为1.7×104A/cm2～2.4×104A/cm2。
上述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述低氧分压是指氧气分压含量为7.5％，低氧分压气氛的平衡气体为氩气，所述氩气的质量纯度为99.995％。Bi-2223的成相过程属于放氧过程，在Bi-2223形成初期，优选上述低氧分压及平衡气体有助于Bi-2223的生成，可以使预处理多芯Bi-2223超导带材在同样的热处理条件下获得更多的Bi-2223相含量，进一步提高了多芯Bi-2223超导带材在磁场下的临界电流密度，同时避免粉末吸附水、二氧化碳等其它气体，尽可能防止鼓泡现象的产生，改善了多芯Bi-2223超导带材的质量。
上述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，所述外银管的外直径为20mm～24mm，壁厚为1mm～1.5mm，所述内银管的外直径为4mm～6mm。采用上述尺寸的内外银管，有利于增加多芯Bi-2223超导带材的有效截面积，进而提高了多芯Bi-2223超导带材在磁场下的临界电流密度。
上述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述CaCuO2粉末由共沉淀法制备得到。共沉淀法制备的CaCuO2粉末性能较高，使用方便，且该方法的工艺成熟，应用较广。
上述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述升温速率为30℃/h～50℃/h，升温后的温度为750℃～800℃，所述保温的时间为2h～3h，所述冷却至25℃后得到预处理多芯Bi-2223带材。上述优选的热处理工艺参数有效促进了处理多芯Bi-2223带材中Bi-2223相的形成，从而提高Bi-2223相的含量，有利于提高多芯Bi-2223超导带材在磁场下的临界电流密度；同时促进多芯Bi-2223带材中的气体释放出去，避免步骤五的主热处理过程中带材鼓泡的产生。
上述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤五中所述低氧气氛是指氧气分压含量为2％～7.5％，所述热处理的温度为810℃～825℃，时间为120h。上述优选的热处理条件和工艺参数最大程度上保证了Bi-2223相的生成和晶间连接性的改善，使预处理多芯Bi-2223带材中的Bi-2223前驱粉在热处理过程中生成最多的Bi-2223相。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过粉末装管工艺，使得多芯Bi-2223超导带材中的单芯带材的中心部分形成CaCuO2相，促进了2223成相和晶粒的生长，提高了Bi-2223晶粒的取向和晶界质量，改善了晶粒的取向和连接特性，从而提高了多芯Bi-2223超导带材中有效钉扎中心密度和磁通钉扎力，提高了多芯Bi-2223超导带材在磁场下的载流能力，本发明制备的多芯Bi-2223超导带材在77k，0.2T磁场下的临界电流密度为1.7×104A/cm2～2.4×104A/cm2，有利于在磁体和其它领域的应用。
2、本发明在低氧分压气氛保护下进行振动装管，有助于带材在同样的热处理条件下获得更多的Bi-2223相含量，同时避免了粉末吸附水、二氧化碳等其它气体，尽可能防止鼓泡现象的产生，改善了多芯Bi-2223超导带材的质量。
3、本发明制备工艺简单，设计合理，制造成本低，推广面大，可用于多芯Bi-2223超导带材的工业化生产。
4.本发明通过低氧热处理使Bi-2223带材中的粉末主相(Bi,Pb)-2212中的Pb含量达到最大值，从而降低了Bi-2223成相温度和扩大了成相温度范围，有利于Bi-2223相的生成。
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6中第一装管复合体的结构示意图。
附图标记说明
1—外银管； 2—Bi-2223前驱粉末； 3—CaCuO2粉末。
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CaCuO2粉末的具体过程请参见文献Dorris S E等人的《Methods of introducing lead into bismuth-2223 and theireffects on phase development and superconducting properties》(《Physica C》，1994,223(1-2),163)
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为21mm，壁厚为1mm，所述内银管的外直径为5mm，壁厚为0.3mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为17:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.64mm的单芯线材，然后加工成对边距为3.15mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将7根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银锰合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用10％的道次加工率和6°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的7芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将7芯Bi-2223线材进行2道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为17的7芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.75mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的7芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以50℃/h的升温速率升温至780℃保温2h，再随炉冷却至25℃，得到预处理7芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为7.5％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理7芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至825℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到7芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的7芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规7芯Bi-2223带材的1.5×104A/cm2提高到1.9×104A/cm2。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为20mm，壁厚为1mm，所述内银管的外直径为5mm，壁厚为0.3mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为16:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为2.2mm的单芯线材，然后加工成对边距为1.9mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将19根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银锰合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用20％的道次加工率和14°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的19芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将19芯Bi-2223线材进行5道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为15.2的19芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.73mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的19芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以40℃/h的升温速率升温至780℃保温2h，再随炉冷却至25℃，得到预处理19芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为7.5％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理19芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至825℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到7芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的19芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规19芯Bi-2223带材的2.0×104A/cm2提高到2.4×104A/cm2。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为21mm，壁厚为1.5mm，所述内银管的外直径为4mm，壁厚为0.3mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为27:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为2.2mm的单芯线材，然后加工成对边距为1.9mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将19根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银镁镍合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用20％的道次加工率和14°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的19芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将19芯Bi-2223线材进行5道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为15.2的19芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.3mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的19芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以30℃/h的升温速率升温至750℃保温2.5h，再随炉冷却至25℃，得到预处理19芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为5％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理19芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至820℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到19芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的19芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规19芯Bi-2223带材的2.0×104A/cm2提高到2.4×104A/cm2。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为24mm，壁厚为1.2mm，所述内银管的外直径为5mm，壁厚为0.2mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为21:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.64mm的单芯线材，然后加工成对边距为3.15mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将7根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银锰合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用10％的道次加工率和6°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的7芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将7芯Bi-2223线材进行2道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为15.2的7芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.3mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的7芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以50℃/h的升温速率升温至780℃保温3h，再随炉冷却至25℃，得到预处理7芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为5％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理7芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至820℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到7芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的7芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规7芯Bi-2223带材的1.5×104A/cm2提高到1.8×104A/cm2。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为24mm，壁厚为1mm，所述内银管的外直径为6mm，壁厚为0.5mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为18:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为2.2mm的单芯线材，然后加工成对边距为1.9mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将19根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银锰合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用20％的道次加工率和14°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的19芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将19芯Bi-2223线材进行3道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为16.1的19芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.5mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的19芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以50℃/h的升温速率升温至790℃保温2.5h，再随炉冷却至25℃，得到预处理19芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为2％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理19芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至810℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到19芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的19芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规19芯Bi-2223带材的2.0×104A/cm2提高到2.3×104A/cm2。
实施例6
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在氧气分压含量为7.5％，平衡气体为质量纯度99.995％的氩气的手套箱中，在振动频率为40Hz的条件下采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末导入金属漏斗中，同时启动振动台对银套管进行振动，使Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将共沉淀法制备的CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体，如图1所示；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成，所述外银管的外直径为24mm，壁厚为1mm，所述内银管的外直径为5mm，壁厚为0.3mm；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比为24:1；
步骤二、采用10％的道次加工率将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到直径为3.64mm的单芯线材，然后加工成对边距为3.15mm的六方形单芯线材，将六方形单芯线材依次按照30cm定尺、截断、矫直并加热除气，再将7根经加热除气后的六方形单芯线材集束组装到银锰合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、采用10％的道次加工率和6°模角的模子将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火(400℃/1h)，得到直径为1.86mm的7芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将7芯Bi-2223线材进行2道次往返轧制，制成厚度为0.35mm、宽厚比为15的7芯Bi-2223带材；所述平辊轧制的每道次往返轧制的压下量为0.75mm，平辊轧制的总加工率为81％；
步骤四、将步骤三中制成的7芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后以50℃/h的升温速率升温至800℃保温2h，再随炉冷却至25℃，得到预处理7芯Bi-2223带材；
步骤五、在氧气分压含量为7.5％的氩氧混合气体保护下，将步骤四中得到的预处理7芯Bi-2223带材先以100℃/h的升温速率升温至825℃后保温热处理120h，随炉冷却至25℃后得到7芯Bi-2223超导带材。
经检测，本实施例制备的7芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T下的临界电流密度从常规7芯Bi-2223带材的1.5×104A/cm2提高到1.7×104A/cm2
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 (6)

1.一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在低氧分压气氛保护下，在手套箱中采用振动台振动装管，先将Bi-2223前驱粉末灌装入银套管的内银管与外银管形成的空隙中，然后将CaCuO2粉末灌装入银套管的内银管中，再将内银管取出，将外银管密封后得到第一装管复合体；所述银套管由中心线重合的一个内银管与一个外银管叠套而成；所述Bi-2223前驱粉末由摩尔比为1:1的Bi-2212和CaCuO2组成；所述第一装管复合体中Bi-2223前驱粉末与灌装入银套管的内银管中的CaCuO2粉末的体积比大于15:1；
步骤二、将步骤一中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到单芯线材，将多根单芯线材集束组装到银合金包套中，得到第二装管复合体；
步骤三、将步骤二中得到的第二装管复合体进行第二拉拔及中间退火，得到多芯Bi-2223线材，然后采用平辊轧制将多芯Bi-2223线材制成多芯Bi-2223带材；
步骤四、将步骤三中制成的多芯Bi-2223带材置于热处理炉中，对热处理炉抽真空，然后升温后保温，再经冷却得到预处理多芯Bi-2223带材；
步骤五、将步骤四中得到的预处理多芯Bi-2223带材在低氧气氛下进行热处理，得到多芯Bi-2223超导带材；所述多芯Bi-2223超导带材在77K，0.2T磁场下的临界电流密度为1.7×104A/cm2～2.4×104A/cm2。
2.根据权利要求1所述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述低氧分压是指氧气分压含量为7.5％，低氧分压气氛的平衡气体为氩气，所述氩气的质量纯度为99.995％。
3.根据权利要求1所述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述振动装管过程中，银套管中的内银管与外银管的位置固定，所述外银管的外直径为20mm～24mm，壁厚为1mm～1.5mm，所述内银管的外直径为4mm～6mm。
4.根据权利要求1所述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述CaCuO2粉末由共沉淀法制备得到。
5.根据权利要求1所述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述升温速率为30℃/h～50℃/h，升温后的温度为750℃～800℃，所述保温的时间为2h～3h，所述冷却至25℃后得到预处理多芯Bi-2223带材。
6.根据权利要求1所述的一种磁场下高载流多芯Bi-2223超导带材的制备方法，其特征在于，步骤五中所述低氧气氛是指氧气分压含量为2％～7.5％，所述热处理的温度为810℃～825℃，时间为120h。
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