DE102007038778A1

DE102007038778A1 - MgB2-Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE102007038778A1
Application number: DE102007038778A
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Rodig; Wolfgang Dr. Häßler; Marko Dipl.-Ing. Herrmann
Original assignee: LEIBNITZ INST fur FESTKOERPER; Leibnitz-Institut fur Festkorper- und Werkstoffforschung Dresden Ev
Current assignee: LEIBNITZ INST fur FESTKOERPER; Leibnitz-Institut fur Festkorper- und Werkstoffforschung Dresden Ev
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-19
Also published as: WO2009021890A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Werkstoffwissenschaften und betrifft einen MgB2-Supraleiter, wie er beispielsweise für Drähte für die Energieübertragung eingesetzt werden kann. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines MgB2-Supraleiters, der eine verbesserte kritische Stromdichte auch bei höheren Magnetfeldern aufweist. Gelöst wird die Aufgabe durch einen MgB2-Supraleiter, bestehend aus einem Kernmaterial aus MgB2 und aus einem Hüllmaterial aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, Ni-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti, wobei das Kernmaterial eine durchgehend morphologisch gleiche, feinkristalline Mikrostruktur ohne Scherbänder und/oder partielle Ablösungen aufweist. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren, bei dem mechanisch legiertes Mg- und B-Pulver als Kernmaterial in ein Rohr aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, Ni-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti als Hüllmaterial gefüllt wird, das gefüllte Rohr einer Umformung mittels Hämmern mit Wärmebehandlungen dazwischen unterzogen wird, wobei die Temperaturen eine Reaktion des Ausgangspulvers zu maximal 60% MgB2 realisieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Werkstoffwissenschaften und betrifft einen MgB₂-Supraleiter, wie er beispielsweise für Drähte und Bänder für Kabel für die Energieübertragung, für Magnete für Forschung und Medizin oder für Strombegrenzer eingesetzt werden kann und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
In den Temperaturbereich zwischen Hoch- und Tieftemperatursupraleitung fällt die Sprungtemperatur des im Jahre 2001 entdeckten Supraleitermaterials MgB₂. Diese Sprungtemperatur beträgt 39 K und ist damit die höchste bekannte Sprungtemperatur einer binären Verbindung.
Aufgrund der Einfachheit einer binären Verbindung gegenüber der Mehrphasigkeit anderer bekannter Supraleitematerialien wird momentan weltweit dieser Verbindung große Aufmerksamkeit geschenkt und intensive Forschung für neue technische Anwendungen betrieben.
Für technische Anwendungen bei der Stromübertragung ist insbesondere wichtig, dass die eingesetzten Kabel oder Bänder in großen Längen herstellbar und gleichzeitig mit hohen Stromdichten belastbar sind.
Zur Herstellung solcher Kabel und Bänder hat sich die vorher schon bekannte Pulver-im-Rohr-Technologie als praktikabel erwiesen (Kumakura, H. et al.: Physica C 456 (2007) 196–202).
Bei dieser Technologie wird pulverförmiges Ausgangsmaterial aus Mg und B oder MgB₂ in ein einseitig geschlossenes Rohr aus einem duktilen Metall gefüllt und das offene Ende unter Vakuum verschlossen. Danach wird dieses Rohr mittels bekannter Umformverfahren, wie Strangpressen, Hämmern, Kaliberwalzen, Drahtziehen, Flachwalzen, zu einem Draht oder Band verarbeitet.
Auf diese Art und Weise wird ein Einkernleitermaterial hergestellt.
Wird eine Vielzahl an Einkernleitern wiederum in einem einseitig geschlossenen Hüllrohr gebündelt, dann wird nach weiterer Umformung einen Mehrkernleiter erhalten.
Im Falle des Einsatzes von Mg und B als Ausgangsmaterialien wird nach Erreichen der Endabmessungen der Leiter einer Wärmebehandlung bei 650–900°C zur Umsetzung der Ausgangspulver zu MgB₂ durchgeführt.
Es ist aber auch möglich, mechanisch legierte Ausgangsmaterialien einzusetzen. Dazu werden Mg und B mittels des Hochenergiemahlens unter Verwendung von WC-Mahlwerkzeugen gemahlen. Das erhaltene Pulver weist eine wesentlich verbesserte Homogenität auf, die Korngröße ist drastisch reduziert und die Reaktivität des Ausgangspulvers ist erhöht. Aus diesen Pulvern lassen sich Supraleiter mit einer höheren Stromdichte auch in hohen Magnetfeldern herstellen. Das mechanische Legieren wird üblicherweise innerhalb von 10 bis 100 Stunden durchgeführt, wobei eine partielle Reaktion des Ausgangspulvers zu supraleitendem MgB₂ mit einem Teilumsetzungsgrad von üblicherweise 15 bis 30 at-% erfolgt und eine Teilchengröße von ebenfalls üblicherweise 5 bis 35 nm erhalten wird.
Aufgrund dieser verbesserten Ausgangseigenschaften ist die nachfolgende Wärmebehandlung zur Umsetzung zu MgB₂ auch bei niedrigeren Temperaturen im Bereich zwischen 500–650°C möglich.
Jedoch hat sich beim Einsatz derart mechanisch legierter Pulver als nachteilig die Umformung der Materialien im Rohr oder in mehreren Rohren erwiesen, da aufgrund der Feinkörnigkeit der Pulver kein ausreichender Pulvertransport beim Umformen mehr gewährleistet ist und damit nicht genügend lange und dünne Leiter herstellbar sind. Dieses Problem wird noch verstärkt, wenn vergleichsweise weiche Rohrmaterialien, wie Cu oder Reinsteisen, eingesetzt werden. Ebenso sind Nb, Ta oder Ti, die als Diffusionsbarriere zwischen Precursorpulver und äußerem Hüllrohr eingesetzt werden, nachteilig für die Umformvorgänge, insbesondere für die Ziehprozesse.
Werden härtere Hüllrohrmaterialien eingesetzt, dann müssen Zwischenglühungen zur Rekristallisation/Entfestigung der Hüllrohrmaterialien durchgeführt werden. Die Temperaturen für diese Zwischenglühungen liegen dann im Bereich der Umsetzungstemperaturen zu MgB₂ und darüber. Eine Umformung wird dann deutlich behindert, wenn nicht gar unmöglich, da die dann bereits erreichte Mikrohärte von MgB₂ bei 750 bis 850 HV liegt.
Daher wird versucht, derartige Verfahren ohne Zwischenglühungen auszuführen, was wiederum erhöhte Anforderungen an die Umformbedingungen stellt.
Unter all den bekannten Bedingungen hergestellte Ein- und Mehrkernleiter weisen ein MgB₂-Gefüge auf, welches sehr grobe Verformungsstrukturen, zum Teil Durchbrüche durch die Hüllrohre und vor allem ausgeprägte Scherbänder zeigt. Diese Umformungsstruktur der Leiter führt zu einer Absenkung der Werte für die kritische Stromdichte und damit zu verschlechterten Eigenschaften, so dass der Einsatz von mechanisch legierten Pulvern fragwürdig wird. Die verbesserten Eigenschaften der mechanisch legierten Pulver liegen in diesen Ein- und Mehrkernleitern dann nicht mehr vor.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines MgB₂-Supraleiters, der eine verbesserte kritische Stromdichte auch bei höheren Magnetfeldern aufweist und in der Angabe eines Verfahrens zur Herstellung mittels Pulver-in-Rohr-Technologie.
Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße MgB₂-Supraleiter in Form von Bändern oder Drähten besteht aus mindestens einem Kernmaterial aus MgB₂ und aus mindestens einem Hüllmaterial um das Kernmaterial aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, Ni-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti, wobei das Kernmaterial eine durchgehend morphologisch gleiche, feinkristalline Mikrostruktur, im Wesentlichen ohne Scherbänder und/oder partielle Ablösungen der Hüllwerkstoffe vom Filament aufweist.
Vorteilhafterweise besteht das Hüllmaterial aus CuNi-Legierungen oder NiCu-Legierungen.
Weiterhin vorteilhafterweise besteht das Hüllmaterial aus einem inneren Hüllmaterial aus Fe, Nb, Ta und/oder Ti und aus einem äußeren Hüllmaterial aus CuNi-Legierungen oder NiCu-Legierungen, wobei das innere Hüllmaterial mit dem Kernmaterial mindestens teilweise direkt in Verbindung steht.
Ebenfalls vorteilhafterweise weist das Kernmaterial eine feinkristalline Mikrostruktur mit Partikelgrößen von 20 bis 50 nm auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von MgB₂-Supraleitern in Form von Bändern oder Drähten wird mechanisch legiertes Mg- und B-Pulver als Kernmaterial in mindestens ein Rohr aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, N-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti als Hüllmaterial gefüllt, danach das Rohr evakuiert und verschlossen und nachfolgend das gefüllte Rohr einer Umformung zu einem Band oder Draht unterzogen. Dabei werden während der Umformung oder zwischen mehreren Umformungsschritten eine oder mehrere Wärmebehandlungen bei einer Temperatur durchgeführt, die einerseits unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Hüllmaterialwerkstoffes liegt und andererseits so hoch ist, dass eine Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ bis zu maximal 60%, bezogen auf den Gesamtumsetzungsgrad, oder eine Härtezunahme von maximal 50 HV realisiert wird. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Umformschritt Hämmern. Nach der Umformung werden die umgeformten Produkte einer weiteren Wärmebehandlung bis zur im technischen Maßstab vollständigen Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ unterzogen.
Vorteilhafterweise werden zur Herstellung von Einkernleitern das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt, evakuiert und verschlossen und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt.
Von Vorteil ist auch, wenn zur Herstellung eines Mehrkernleiters das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein inneres Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt, evakuiert und verschlossen wird und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt werden, nachfolgend zwei oder mehrere dieser umgeformten Rohre gestapelt und in ein äußeres Rohr aus einem Hüllmaterial geführt werden, dieses Rohr ebenfalls evakuiert und geschlossen wird, und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte bis zur Wärmebehandlung, die zur vollständigen Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ führt, durchgeführt werden.
Weiterhin von Vorteil ist es, wenn zur Herstellung eines Einkernleiters das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein inneres Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt wird und dieses innere Rohr in ein äußeres Rohr aus einem anderen Hüllmaterial eingebracht wird, nachfolgend die Rohre evakuiert und verschlossen werden, und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt werden.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn als Rohrmaterialien unmagnetische CuNi-Legierungen, Cu, Nb, Ti, Ni, NiCu-Legierungen, noch vorteilhafterweise als CuNi-Legierungen CuNi30 oder als NiCu-Legierung Monel eingesetzt werden.
Auch von Vorteil ist es, wenn die Umformung anfänglich durch Hämmern durchgeführt wird und nachfolgend die vorgeformten Produkte gewalzt oder gezogen werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Wärmebehandlung während der Umformung oder zwischen den Umformungsschritten bei Temperaturen zwischen 400 und 550°C, noch vorteilhafterweise bei 400 und 550°C innerhalb von 0,5 bis 5 h durchgeführt werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn ein Teilumsetzungsgrad zu MgB₂ während der Umformung von 35 bis 55%, noch vorteilhafterweise von 45 bis 50% realisiert wird.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Rohrwerkstoffes bei Temperaturen von 600 bis 800°C, noch vorteilhafter bei Temperaturen von 600 bis 800°C innerhalb einer Zeit von 1 bis 10 h durchgeführt wird.
Auch vorteilhafterweise wird eine Kaltumformung mittels Hämmern durchgeführt, nachfolgend eine Wärmebehandlung, und dieser Verfahrensablauf wird ein- oder mehrmals wiederholt, nachfolgend nach einem Wärmebehandlungsschritt wird eine Kaltumformung mittels Drahtziehen oder Bandwalzen bis zum Erreichen der Endabmessungen durchgeführt und daran anschließend wird die abschließende Wärmebehandlung realisiert.
Ebenfalls vorteilhafterweise wird der Teilumsetzungsgrad durch Röntgendiffraktometrie ermittelt.
Und auch vorteilhafterweise wird das Verfahren so geführt, dass eine Härtezunahme während der Umformung 20 bis 45 HV, noch vorteilhafterweise 30 bis 40 HV nicht überschreitet.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird es erstmals möglich, MgB₂-Supraleiter herzustellen, die ein homogenes und feinkristallines Gefüge des Kernmaterials aufweisen, nahezu keine Scherbänder und/oder Ablösungen der Hüllwerkstoffe vom Filament zeigen und damit eine zum Teil deutlich verbesserte kritische Stromdichte des MgB₂-Supraleiters ermöglichen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter dem Merkmal im Wesentlichen ohne Scherbänder und/oder partielle Ablösungen oder nahezu keine Scherbänder und/oder partielle Ablösungen verstanden werden, dass mindestens 95% des MgB₂-Supraleiter-Materials frei von Scherbändern oder partiellen Ablösungen der Hüllwerkstoffe vom Filament sind.
Ebenfalls werden mit der erfindungsgemäßen Lösung bisherige Probleme bei der Umformung vermieden. Durch die Reaktion der Ausgangspulver zu MgB₂ nimmt die Härte des umgesetzten Materials deutlich zu. Damit werden die nachfolgenden Umformschritte immer aufwändiger, da ein zunehmend härter werdendes Material umgeformt werden muss.
Während des Gesamtprozesses erfolgt die Reaktion der mechanisch legierten Mg- und B-Pulver als Ausgangsmaterial zu MgB₂ im technischen Maßstab im vollen Umfang. Dies bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass ein Umsetzungsgrad zu MgB₂ von durchschnittlich 95–98% erreicht wird und der verbleibende Rest noch nicht- und/oder teilumgesetzte Anteile sind.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden die durch die Hämmerumformung gebildeten MgB₂-Gefügebestandteile wieder zertrümmert und somit die Härte in einem Bereich gehalten, in dem auch andere Umformverfahren noch realisierbar sind. Des Weiteren wird durch das Hämmern die feinkristalline Mikrostruktur realisiert. Sind die gebildeten MgB₂-Gefügebestandteile erst einmal zertrümmert, bildet sich bei den eingesetzten Temperaturen daraus kein weiteres Agglomerat, so dass die feinkristalline Mikrostruktur erhalten bleibt.
Vorteilhafterweise sollten die ersten Umformverfahrensschritte durch Hämmern realisiert werden und nachfolgend zur Herstellung der Endabmessungen der MgB₂-Supraleiter andere Umformverfahren, wie Drahtziehen oder Bandwalzen, zur Anwendung kommen.
Der auf die erfindungsgemäße Art und Weise hergestellte MgB₂-Supraleiter weist neben seiner hohen kritischen Stromdichte auch eine sehr hohe Dichte und eine deutlich verbesserte Feinkörnigkeit auf. Ebenfalls treten keine oder nahezu keine partiellen Ablösungen zwischen Kern- und Hüllmaterial, da Schrumpfungsprozesse während der MgB₂-Bildung nahezu vermieden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Beispiel 1
300 g Ausgangspulver (Mg- und B-Pulver in stöchiometrischen Verhältnis) werden in einer Mühle mit WC-Mahlkugeln 50 h gemahlen und damit mechanisch legiert. Aus diesem Pulver werden durch kaltisostatisches Pressen Stäbe mit den Abmessungen: Durchmesser = 6,0 mm und Länge = 85 mm, hergestellt. Diese Stäbe werden zuerst in Rohre aus Nb mit einem Durchmesser von 9,5 mm, einer Wanddicke von 1,25 mm und 180 mm Länge und danach in eine einseitig geschlossene CuNi30-Legierungshülsen (∅ 13 mm, Wanddicke 1,5 mm, Länge 260 mm) eingebracht. Die offene Seite wird evakuiert und vakuumdicht verschlossen. Nachfolgend erfolgt die Kaltumformung durch Hämmern auf einer Vierstößelhämmermaschine bis die Rohre einen Durchmesser von 4,0 mm aufweisen. Danach erfolgt die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 500°C für 1 h unter Argonatmosphäre. Die an Probematerialien ermittelte Härtezunahme beträgt nach dieser Wärmebehandlung 30 HV und der mittels Röntgendiffraktometrie ermittelte Teilumsetzungsgrad zu MgB₂ beträgt 35 at-%.
Diese wieder abgekühlten gehämmerten Einkernleiter werden in mehrere Stücke auf eine Länge von 1300 mm zugeschnitten und 24 dieser Einkernleiter werden in ein geglühtes Rohr aus Monel mit den Abmessungen: Durchmesser 25,0 mm, Wanddicke 1, 5 mm und einer Länge von 1500 mm eingestapelt. Nachfolgend wird der auf diese Weise erhaltene Mehrkernleiter im Monelrohr evakuiert und vakuumdicht verschlossen. Anschließend erfolgt die weitere Umformung durch Hämmern auf einer Vierstößelhämmermaschine bis auf einen Durchmesser von 7,5 mm. Danach erfolgt eine weitere Wärmebehandlung bei 500°C für 1 h unter Argonatmosphäre. Die an weiteren Proben ermittelte Härtezunahme beträgt nunmehr 38 HV und der Teilumsetzungsgrad beträgt 41%. Nach einer erneuten Umformung mittels Hämmern auf einen Durchmesser von 6,0 mm wird das Umformprodukt auf eine Drahtziehmaschine gegeben und mittels Kaltumformung ein Draht mit einem Durchmesser von 1,73 mm gezogen. Eine erneute Wärmebehandlung bei 500°C 1 h und unter Argonatmosphäre zeigt an Proben eine Härtezunahme von 45 HV und einen Teilumsetzungsgrad von 48 at-%.
Nachfolgend werden die umgeformten und abgekühlten Drähte auf einem Duowalzwerk mit einem Walzendurchmesser von 80 mm zu einem Band mit den Abmessungen Breite × Höhe von 4,10 × 0,25 mm gewalzt. Damit ist die Endabmessung erreicht. Dieses Band von 450 m Länge wird nun der abschließenden Wärmebehandlung bei 600°C für 3 h unter Argonatmosphäre unterworfen.
Die an Proben ermittelte Struktur zeigt 24 durchgehend feinkristalline, morphologisch gleiche Kerne aus vollständig umgesetztem MgB₂ auf, die keine Scherbänder und Ablösungen zum Hüllmaterial aufweisen.
Die kritische Stromdichte dieses Bandes beträgt 10 kA/cm² in einem Magnetfeld von 12 Tesla.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Kumakura, H. et al.: Physica C 456 (2007) 196–202 [0005]

Claims

MgB₂-Supraleiter in Form von Bändern oder Drähten, bestehend aus mindestens einem Kernmaterial aus MgB₂ und aus mindestens einem Hüllmaterial um das Kernmaterial aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, Ni-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti, wobei das Kernmaterial eine durchgehend morphologisch gleiche, feinkristalline Mikrostruktur, im Wesentlichen ohne Scherbänder und/oder partielle Ablösungen der Hüllwerkstoffe vom Filament aufweist.
MgB₂-Supraleiter nach Anspruch 1, bei dem das Hüllmaterial aus CuNi-Legierungen oder NiCu-Legierungen besteht.
MgB₂-Supraleiter nach Anspruch 1, bei dem das Hüllmaterial aus einem inneren Hüllmaterial aus Fe, Nb, Ta und/oder Ti und aus einem äußeren Hüllmaterial aus CuNi-Legierungen oder NiCu-Legierungen besteht, wobei das innere Hüllmaterial mit dem Kernmaterial mindestens teilweise direkt in Verbindung steht.
MgB₂-Supraleiter nach Anspruch 1, bei dem das Kernmaterial eine feinkristalline Mikrostruktur mit Partikelgrößen von 20 bis 50 nm aufweist.
Verfahren zur Herstellung von MgB₂-Supraleitern in Form von Bändern oder Drähten, bei dem mechanisch legiertes Mg- und B-Pulver als Kernmaterial in mindestens ein Rohr aus Cu, Cu-Legierungen, Ni, N-Legierungen, Fe, Nb, Ta und/oder Ti als Hüllmaterial gefüllt wird, das Rohr evakuiert und verschlossen wird, nachfolgend das gefüllte Rohr einer Umformung zu einem Band oder Draht unterzogen wird, wobei während der Umformung oder zwischen mehreren Umformungsschritten eine oder mehrere Wärmebehandlungen bei einer Temperatur durchgeführt werden, die einerseits unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Hüllmaterialwerkstoffes liegt und andererseits so hoch ist, dass eine Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ bis zu maximal 60%, bezogen auf den Gesamtumsetzungsgrad, oder eine Härtezunahme von maximal 50 HV realisiert wird, und wobei ein Umformschritt mindestens Hämmern ist, und nach der Umformung die umgeformten Produkte einer weiteren Wärmebehandlung bis zur im technischen Maßstab vollständigen Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem zur Herstellung von Einkernleitern das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt, evakuiert und verschlossen und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem zur Herstellung eines Mehrkernleiters das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein inneres Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt, evakuiert und verschlossen wird und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt werden, nachfolgend zwei oder mehrere dieser umgeformten Rohre gestapelt und in ein äußeres Rohr aus einem Hüllmaterial geführt werden, dieses Rohr ebenfalls evakuiert und geschlossen wird, und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte bis zur Wärmebehandlung, die zur vollständigen Reaktion des Ausgangspulvers zu MgB₂ führt, durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem zur Herstellung eines Einkernleiters das mechanisch legierte Mg- und B-Pulver in ein inneres Rohr aus einem Hüllmaterial gefüllt wird und dieses innere Rohr in ein äußeres Rohr aus einem anderen Hüllmaterial eingebracht wird, nachfolgend die Rohre evakuiert und verschlossen werden, und nachfolgend die Umformungs- und Wärmebehandlungsschritte durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem als Rohrmaterialien unmagnetische CuNi-Legierungen, Cu, Nb, Ti, Ni, NiCu-Legierungen eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem als CuNi-Legierungen CuNi30 oder als NiCu-Legierung Monel eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Umformung anfänglich durch Hämmern durchgeführt wird und nachfolgend die vorgeformten Produkte gewalzt oder gezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Wärmebehandlung während der Umformung oder zwischen den Umformungsschritten bei Temperaturen zwischen 400 und 550°C durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem Wärmebehandlung während der Umformung oder zwischen den Umformungsschritten bei Temperaturen zwischen 400 und 550°C innerhalb von 0,5 bis 5 h durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Teilumsetzungsgrad zu MgB₂ während der Umformung von 35 bis 55% realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem ein Teilumsetzungsgrad zu MgB₂ während der Umformung von 45 bis 50% realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Rohrwerkstoffes bei Temperaturen von 600 bis 800°C durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Wärmebehandlung bei Temperaturen von 600 bis 800°C innerhalb einer Zeit von 1 bis 10 h durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem eine Kaltumformung mittels Hämmern durchgeführt wird, nachfolgend eine Wärmebehandlung, und dieser Verfahrensablauf ein- oder mehrmals wiederholt wird, nachfolgend nach einem Wärmebehandlungsschritt eine Kaltumformung mittels Drahtziehen oder Bandwalzen bis zum Erreichen der Endabmessungen durchgeführt wird und daran anschließend die abschließende Wärmebehandlung realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Teilumsetzungsgrad durch Röntgendiffraktometrie ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem eine Härtezunahme während der Umformung von maximal 20 bis 45 HV realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem eine Härtezunahme während der Umformung von maximal 30 bis 40 HV realisiert wird.