RU2441300C1 - СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn - Google Patents
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441300C1 RU2441300C1 RU2010135125/28A RU2010135125A RU2441300C1 RU 2441300 C1 RU2441300 C1 RU 2441300C1 RU 2010135125/28 A RU2010135125/28 A RU 2010135125/28A RU 2010135125 A RU2010135125 A RU 2010135125A RU 2441300 C1 RU2441300 C1 RU 2441300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- thickness
- rolling
- bronze
- multilayer
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000657 niobium-tin Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 82
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 34
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 31
- 229910016347 CuSn Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к изготовлению сверхпроводящей ленты на основе соединения Nb3Sn и может быть использовано при изготовлении сверхпроводящих магнитных систем различного назначения. Сущность изобретения: способ изготовления сверхпроводящей ленты на основе соединения Nb3Sn включает последовательно следующие этапы:
- сборку многослойного пакета из чередующихся Nb- и Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, подвергающегося сначала диффузионной сварке, затем прокатке на вакуумном прокатном стане, а далее прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,1-0,3 мм;
- сборку многослойного пакета из многослойных Nb/Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, полученных после первого этапа, подвергающегося той же обработке, что и на первом этапе, до ленты толщиной 0,1-0,5 мм;
- сборку многослойного пакета из полос оловянной бронзы, содержащей (10-12) мас.% Sn, толщиной 0,3-0,5 мм и отрезков Nb/Cu-ленты, полученной в предыдущем этапе, размещение его в оболочке из отожженной медной фольги толщиной 0,1-0,3 мм, сварке и прокатке до ленты толщиной 0,2-0,3 мм, при определенном соотношении толщин и количеств слоев ниобия и бронзы и отжиг полученной композитной ленты при 600-850°С в течение 1-350 ч. Изобретение обеспечивает повышение критической плотности тока ленты и повышение стабилизирующих свойств. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области создания новых функциональных материалов, а именно слоистых наноструктурных композиционных сверхпроводящих материалов на основе интерметаллидов ниобия с высокой токонесущей способностью, которые могут быть использованы при изготовлении сверхпроводящих магнитных систем различного назначения для генерации постоянных магнитных полей, например, в термоядерных реакторах для удержания плазмы, ускорителях элементарных частиц, накопителях энергии и других устройствах.
Интерметаллиды Nb3X (Nb3Sn, Nb3Ge, Nb3Al) являются перспективными для изготовления сверхпроводящего материала, поскольку они пригодны для создания магнитных полей такой напряженности, для которых сверхпроводящий материал на основе сплава NbTi уже не может быть использован из-за своих сверхпроводящих параметров.
Однако все соединения Nb3X, в отличие от NbTi, обладают крайне высокой твердостью и хрупкостью и поэтому не могут обрабатываться с помощью пластической деформации.
Известен способ получения композитного сверхпроводника на основе интерметаллического соединения Nb3Sn ("бронзовая" технология), включающий формирование заготовки, наружной оболочки в виде бронзовой трубы, размещаемого в ней ниобиевого прутка, деформирование полученного композита с промежуточными термообработками до необходимого поперечного сечения, резку сформированного провода на отдельные прутки и дальнейшее формирование композита требуемое число раз путем размещения прутков в наружной оболочке в виде бронзовой трубы, деформирование заготовки с промежуточными термообработками до конечного диаметра провода требуемого размера и осуществление окончательной диффузионной термообработки для образования соединения Nb3Sn ("Металловедение и технология сверхпроводящих материалов". Под ред. С.Фонера и Б.Шварца. Пер. с англ. М.: "Металлургия", 1987, с.282).
Проводники, полученные этим способом, обладают высокими значениями критического тока, критической температуры и верхнего критического поля, но неудовлетворительным уровнем стабилизации, связанной с низкой теплопроводностью и высоким сопротивлением матрицы.
Известен способ получения проволоки для Nb3X сверхпроводящего провода, при котором совмещают лист из чистого ниобия или сплава ниобия со вторым листом из металла или сплава, содержащих атомы X, которые вступают во взаимодействие с ниобием с образованием сверхпроводящего соединения, полученную заготовку наматывают на медный пруток, после чего производят обработку проволоки для уменьшения площади ее поперечного сечения, при этом до совмещения листов лист из ниобия или его сплава термообрабатывают при температуре и в течение времени, достаточных для перестроения кристаллической структуры и разупорядочивания ориентации кристаллов ниобия, а при совмещении двух листов концевые участки листа из ниобия или сплава ниобия оставляют свободными от второго листа для получения слоев барьера диффузии. Металл Х выбирался из группы металлов, состоящей из Al, Sn и Ge. Ниобий имеет чистоту не хуже 99,0%. Сверхпроводящий провод на основе заявленной проволоки обладает высокой критической плотностью тока (RU 2122758, Н01В 12/00, опубл. 27.11.1998).
Однако величина критической плотности тока такого проводника является недостаточной для требований современного техники. Закрепление сверхпроводящих вихрей (пиннинг) в этих проводах, отчего зависит их токонесущая способность, происходит на границах зерен, выделениях второй фазы и других структурных дефектах размером порядка или больше глубины проникновения магнитного поля сверхпроводника, т.е. точечно. Кроме того, он обладает неудовлетворительной степенью стабилизации, связанной с низкой теплопроводностью и высоким сопротивлением матрицы.
Известен способ изготовления композитного сверхпроводника на основе соединения Nb3Sn, включающий формирование первичной композитной заготовки, содержащей наружную оболочку из матричного материала и осевой цилиндрический блок из ниобия, содержащий продольно расположенный легирующий компонент, холодную деформацию с промежуточными термообработками при 450-550°С первичной композитной заготовки до получения шестигранного прутка, резку шестигранного прутка на мерные длины, сборку в чехлы из меди с введением диффузионного барьера из тантала или комбинированного из тантала и ниобия, холодную деформацию с промежуточными термообработками при 450-550°С до конечного диаметра провода и проведение диффузионной термообработки при 600-750°С, отличающийся тем, что через каждые 50-99,5% холодной деформации вводят дополнительные промежуточные термообработки на проход при температуре от 600 до 795°С и времени выдержки при этой температуре от 3 до 10 с при условии прогрева 1 мм наружной оболочки провода по диаметру за 90-5 с (RU 2182736. Н01В 12/00, опубл. 20.05.2002).
Однако этот проводник имеет аксиальную геометрию и, следовательно, те же недостатки, что и указанный выше.
Закрепление сверхпроводящих вихрей (пиннинг) в этих проводах, от чего зависит их токонесущая способность, происходит на границах зерен, выделениях второй фазы и других структурных дефектах размером порядка или больше глубины проникновения магнитного поля сверхпроводника, т.е. точечно. Вследствии чего величина критической плотности тока такого проводника является недостаточной для современного уровня техники.
Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа изготовления композитной сверхпроводящей ленты на основе соединения Nb3Sn с высокой критической плотностью тока, способной нести большой суммарный ток и одновременно обладающего улучшенными стабилизирующими свойствами.
Поставленная задача достигается способом изготовления композитной сверхпроводящей ленты на основе соединения Nb3Sn, включающим последовательно следующие этапы:
- сборку многослойного пакета из чередующихся Nb- и Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, подвергающегося сначала диффузионной сварке, затем прокатке на вакуумном прокатном стане, а далее прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,1-0,3 мм;
- сборку многослойного пакета из многослойных Nb/Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, полученных после первого этапа, подвергающегося той же обработке, что и на первом этапе, до ленты толщиной 0,1-0,5 мм;
- сборку многослойного пакета из полос оловянной бронзы, содержащей (10-12) мас.% Sn, толщиной 0,3-0,5 мм и отрезков Nb/Cu-ленты, полученной в предыдущем этапе, размещение его в оболочке из отожженной медной фольги толщиной 0,1-0,3 мм, сварке с помощью прокатки на вакуумном прокатном стане и прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,2-0,3 мм, причем толщина и количество отрезков Nb/Cu-лент и полос оловянной бронзы удовлетворяет соотношению tNbNNb/tCuSnNCuSn=0,150-0,300, где tNb и tCuSn - толщины слоев ниобия и бронзы, a NNb и NCuSn - количество слоев ниобия и бронзы соответственно;
- отжиг полученной композитной ленты при 600-850°С в течение 1-350 ч,
Наиболее технологично проводить диффузионную сварку под давлением 20-30 МПа при 800-850°С в течение 20-40 мин.
Вакуумную прокатку на первом и втором этапе наиболее технологично проводить с предварительным нагревом при 800-900°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход.
Вакуумную прокатку пакетов с бронзой наиболее технологично проводить с предварительным нагревом при 750-800°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход.
Предлагаемый способ позволяет получить сверхпроводящий провод плоской геометрии. В отличие от вышеописанных проводников закрепление сверхпроводящих вихрей в нем происходит и на искусственно созданных межслойных границах. Такие границы являются более эффективными центрами пиннинга, так как закрепление вихря происходит не точечно, а на большой его длине. Это дает дополнительный вклад в величину критической плотности тока проводника.
Кроме того, наружные слои меди в предлагаемом плоском проводнике при термической обработке, в результате которой образуется соединение Nb3Sn, остаются незагрязненными оловом и поэтому ее теплопроводность остается высокой и электрическое сопротивление низким, что положительно сказывается на стабилизирующих свойствах.
Увеличение количества фольг бронзы и многослойных фольг Cu/Nb способствовало бы взаимной диффузии олова и ниобия. Однако в этом случае, как показали наши испытания, из-за большого различия в механических свойствах бронзы и Cu/Nb (бронза имеет большую склонность к наклепу) при совместной их деформации наблюдались разрывы многослойных слоев Cu/Nb, что приводило к деградации токонесущей способности проводника. Чтобы избежать этого, требовалось проводить большое количество промежуточных отжигов для восстановления пластичности бронзы. Но это приводило бы к значительному удорожанию технологического процесса и увеличению его по времени
Приведенные ниже примеры подтверждают, но не ограничивают предлагаемое изобретение.
Пример 1.
На первом этапе собирался пакет из 16 Cu- и 15 Nb-фольг толщиной 0,3 и 0,3 мм соответственно, таким образом, что наружными фольгами были фольги из меди. Затем пакет подвергался сначала диффузионной сварке под давлением 25 МПа при 800-850°С в течение 40 минут и затем прокатке на вакуумном прокатном стане с предварительным нагревом при 850°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход и далее прокатывался при комнатной температуре до ленты толщиной 0,3 мм.
2-й этап. Пакет собирался из 31 фольги после 1-го цикла толщиной 0,3 мм. Затем пакет подвергался сначала диффузионной сварке под давлением 25 МПа при 800-850°С в течение 40 минут и затем прокатке на вакуумном прокатном стане с предварительным нагревом при 850°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход и далее прокатывался при комнатной температуре до ленты толщиной 0,1 мм. Для образования слоев сверхпроводящего соединения Nb3Sn композит отжигался при 750°С в течение 5 ч и при 600-650°С в течение до 300-350 ч.
3-й этап. Пакет собирался согласно следующей конструкции: (5 отрезков Nb/Cu-ленты, после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) / (одна полоса из бронзы (сплава меди с 12 мас.% олова) толщиной 2,2 мм) / (5 отрезков Nb/Cu-ленты после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) и затем оборачивался одним слоем листовой отожженной медной фольги толщиной 0,1 мм. Объемные содержания бронзы и ниобия в заготовке подбирались таким образом, чтобы удовлетворять отношению tNbNNb/tCuSnNCuSn=0,150-0,300, где tNb и tCuSn - толщины слоев ниобия и бронзы, NNb и NCuSn - количество слоев ниобия и бронзы соответственно. При выполнении этого соотношения максимальное количество олова из бронзы и весь ниобий будут израсходованы на образование сверхпроводящего соединения Nb3Sn.
Перед сборкой пластина из бронзы отжигалась при 700-750°С в течение 1 ч. Затем пакет сваривался путем прокатки на вакуумном прокатном стане с предварительным нагревом при 750-800°С за два прохода с обжатием 30-35% за один проход и далее прокатывался при комнатной температуре при комнатной температуре до ленты толщиной 0,3 мм.
После 3-го этапа расчетные толщины слоев ниобия и бронзы равны соответственно 9,7 нм и 194,7 мкм, количество слоев ниобия и бронзы - 4650 и 1 соответственно. Тогда отношение tNbNNb/tCuSnNCuSn равно 0,232. Это достаточно близко к теоретическому значению отношения (0,288), но с некоторым избытком олова по отношению к его расчетному количеству.
В результате был получен композит, состоящий из размещенных между наружными медными слоями двух многослойных слоев, представляющих собой чередующиеся наноразмерные слои Nb3Sn и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) и расположенного между ними слоя из сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn). Расчетные толщины слоя сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) равнялась 194,7 мкм, многослойных слоев - 44,3 мкм, наружных слоев меди - 8,8 мкм. Соотношение толщин меди, многослойного слоя и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) составило 1:5:22. По данным растровой электронной микроскопии расчетные толщины слоев удовлетворительно совпадали с измеренными усредненными толщинами слоев.
Критический ток измеряли при температуре жидкого гелия во внешнем магнитном поле до 7 Тесла при двух его ориентациях: параллельно плоскости полученного композита (наноламината) и перпендикулярно транспортному току (в этом случае сила Лоренца направлена перпендикулярно плоскости наноламината, имеет место пиннинг на межслойной поверхности) и перпендикулярно плоскости наноламината и транспортному току (в этом случае пиннинг на межслойной поверхности отсутствует). Критическую плотность тока определяли отношением общего транспортного тока к площади поперечного сечения, занимаемой многослойными слоями, в составе которых находились наноразмерные слои соединения Nb3Sn.
Критическая плотность тока полученного композита составляет 62000 А/см2 в магнитном поле 6 Тесла.
Пример 2.
То же, что в примере 1, только на третьем этапе пакет собирался согласно следующей конструкции: (одна полоса из бронзы толщиной 1,1 мм) / (10 отрезков Nb/Cu-ленты после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) / (одна пластина из бронзы толщиной 1,1 мм) и затем оборачивался одним слоем листовой отожженной медной фольги толщиной 0,1 мм.
После 3-го цикла расчетные толщины слоев ниобия и бронзы равны соответственно 9,7 нм и 97,3 мкм, количество слоев ниобия и бронзы - 4650 и 2 соответственно. Тогда отношение tNbNNb/tCuSnNCuSn равно 0,232. Это достаточно близко к теоретическому значению отношения, но с некоторым избытком олова по отношению к его расчетному количеству.
В результате был получен композит, состоящий из размещенных между наружными медными слоями двух слоев сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) и расположенного между ними слоя, представляющего собой чередующиеся наноразмерные слои Nb3Sn и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn). Расчетные толщины слоев сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) равнялась 97,3 мкм, многослойного слоя - 88,5 мкм, наружных слоев меди - 8,8 мкм. Соотношение толщин меди, многослойного слоя и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) составило 1:10:11.
Критическая плотность тока полученного композита составляет 64000 А/см2 в магнитном поле 6 Тесла.
Пример 3.
То же, что в примере 1, только пакет на третьем этапе собирался согласно следующей конструкции: (4 отрезка Nb/Cu-ленты после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) / (одна полоса из бронзы толщиной 1,1 мм) / (4 отрезка Nb/Cu-ленты после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) / (одна полоса из бронзы толщиной 1,1 мм) / (4 отрезка Nb/Cu-ленты после 2-го этапа толщиной 0,1 мм) и затем оборачивался одним слоем листовой отожженной медной фольги толщиной 0,1 мм.
После 3-го цикла расчетные толщины слоев ниобия и бронзы равны соответственно 9,2 нм и 91,7 мкм, количество слоев ниобия и бронзы - 5580 и 3 соответственно. Тогда отношение tNbNNb/tCuSnNCuSn равно 0,176. Это означает, что в композите содержится избыток олова, по отношению к его расчетному количеству, что не влияет на получаемый результат
В результате был получен композит, состоящий из размещенных между наружными медными слоями чередующихся двух слоев сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) и трех слоев, в свою очередь представляющих собой чередующиеся наноразмерные слои Nb3Sn и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn). Расчетные толщины слоев сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) равнялась 91,7 мкм, многослойных слоев - 33,3 мкм, наружных слоев меди - 8,3 мкм. Соотношение толщин меди, многослойного слоя и сплава Cu-(0,5-1,5 мас.% Sn) составило 1:4:11.
Критическая плотность тока полученного композита составляет 41000 А/см2 в магнитном поле 6 Тесла.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получить композитную сверхпроводящую ленту на основе соединения Nb3Sn с высокой критической плотностью тока, способную нести большой суммарный ток и одновременно обладающую повышенными стабилизирующими свойствами.
Claims (4)
1. Способ изготовления композитной сверхпроводящей ленты на основе соединения Nb3Sn, включающий последовательно следующие этапы:
- сборку многослойного пакета из чередующихся Nb- и Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, подвергающегося сначала диффузионной сварке, затем прокатке на вакуумном прокатном стане, а далее прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,1-0,3 мм;
- сборку многослойного пакета из многослойных Nb/Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, полученных после первого этапа, подвергающегося той же обработке, что и на первом этапе, до ленты толщиной 0,1-0,5 мм;
- сборку многослойного пакета из полос оловянной бронзы, содержащей (10-12) мас.% Sn, толщиной 0,3-0,5 мм, и отрезков Nb/Cu-ленты, полученной в предыдущем этапе, размещение его в оболочке из отожженной медной фольги толщиной 0,1-0,3 мм, сварке с помощью прокатки на вакуумном прокатном стане и прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,2-0,3 мм, причем толщина и количество отрезков Nb/Cu-лент и полос оловянной бронзы удовлетворяет соотношению tNbNNb/tCuSnNCuSn=0,150-0,300, где tNb и tCuSn - толщины слоев ниобия и бронзы, a NNb и NCuSn - количество слоев ниобия и бронзы соответственно;
- отжиг полученной композитной ленты при 600-850°С в течение 1-350 ч.
- сборку многослойного пакета из чередующихся Nb- и Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, подвергающегося сначала диффузионной сварке, затем прокатке на вакуумном прокатном стане, а далее прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,1-0,3 мм;
- сборку многослойного пакета из многослойных Nb/Cu-фольг толщиной 0,1-0,3 мм, полученных после первого этапа, подвергающегося той же обработке, что и на первом этапе, до ленты толщиной 0,1-0,5 мм;
- сборку многослойного пакета из полос оловянной бронзы, содержащей (10-12) мас.% Sn, толщиной 0,3-0,5 мм, и отрезков Nb/Cu-ленты, полученной в предыдущем этапе, размещение его в оболочке из отожженной медной фольги толщиной 0,1-0,3 мм, сварке с помощью прокатки на вакуумном прокатном стане и прокатке при комнатной температуре до ленты толщиной 0,2-0,3 мм, причем толщина и количество отрезков Nb/Cu-лент и полос оловянной бронзы удовлетворяет соотношению tNbNNb/tCuSnNCuSn=0,150-0,300, где tNb и tCuSn - толщины слоев ниобия и бронзы, a NNb и NCuSn - количество слоев ниобия и бронзы соответственно;
- отжиг полученной композитной ленты при 600-850°С в течение 1-350 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диффузионную сварку проводят под давлением 20-30 МПа при 800-850°С в течение 20-40 мин.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вакуумную прокатку на первом и втором этапах проводят с предварительным нагревом при 800-900°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вакуумную прокатку пакетов с бронзой проводят с предварительным нагревом при 750-800°С за два прохода с обжатием 25-30% за один проход.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135125/28A RU2441300C1 (ru) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135125/28A RU2441300C1 (ru) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2441300C1 true RU2441300C1 (ru) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010135125/28A RU2441300C1 (ru) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441300C1 (ru) |
-
2010
- 2010-08-24 RU RU2010135125/28A patent/RU2441300C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3107879B1 (en) | Superconducting wires and methods of making thereof | |
| US10741309B2 (en) | Diffusion barriers for metallic superconducting wires | |
| JP6719141B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線材の製造方法、Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線材用の前駆体、及びこれを用いたＮｂ３Ｓｎ超伝導線材 | |
| JP2009301928A (ja) | 超電導線材の製造方法 | |
| RU2436199C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn | |
| RU2105370C1 (ru) | ПРОВОДНИК ДЛЯ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПРОВОДА ИЗ СПЛАВА Nb3X (ВАРИАНТЫ) И ПРОВОДНИК ДЛЯ МНОГОЖИЛЬНОГО СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПРОВОДА ИЗ СПЛАВА NB3X (ВАРИАНТЫ) | |
| RU2441300C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЛЕНТЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn | |
| JP4723306B2 (ja) | Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材の製造方法、Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材製造用一次複合材及びその製造方法、並びにＮｂ３Ａｌ系超電導線材製造用多芯複合材 | |
| JP2016225288A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線材用前駆体線材及びＮｂ３Ａｌ超伝導線材 | |
| EP3762950A1 (en) | Diffusion barriers for metallic superconducting wires | |
| JP7148103B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線材用前駆体、その製造方法、および、それを用いたＮｂ３Ｓｎ超伝導線材の製造方法 | |
| RU2436198C1 (ru) | КОМПОЗИТНАЯ СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ ЛЕНТА НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn | |
| JP4402815B2 (ja) | Ｎｂ３Ａｌ超電導多芯線とその製造方法 | |
| RU2436197C1 (ru) | КОМПОЗИТНАЯ СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ ЛЕНТА НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ Nb3Sn | |
| JP6086469B2 (ja) | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線材の製造方法 | |
| JP2003297162A (ja) | Ｎｂ３Ｇａ極細多芯超伝導線材の製造方法 | |
| EP0609804A1 (en) | Wire for Nb3X superconducting wire, Nb3x superconducting wire and method of preparing the same | |
| WO2022259803A1 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線材とＮｂＴｉ線材との超伝導接続構造体、その製造方法、および、それを用いた核磁気共鳴装置 | |
| CN110651371A (zh) | 具有Al基护套的基于MgB2芯的超导体线材和它的生产方法 | |
| JP3948291B2 (ja) | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導線およびその製造方法 | |
| JP4723345B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法およびそのための前駆体 | |
| JP2007258112A (ja) | Ｎｂ基化合物超伝導線材の製造方法 | |
| US20220051833A1 (en) | Diffusion barriers for metallic superconducting wires | |
| JPH03136400A (ja) | Ｎｂ―Ｔｉ系超電導磁気シールド材の製造方法 | |
| JPH06290651A (ja) | Ｎｂ３Ｘ系超電導線材およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160825 |