19芯MgB₂/Nb Cu/Monel超导线材的制备及其性能

王庆阳¹，张可荣²，熊晓梅¹，杨芳¹，郗丹³，潘熙锋³，冯建情¹，闫果³，冯勇³，张平祥^1,3

1. 西北有色金属研究院2. 西藏民族大学3. 西部超导材料科技股份有限公司

摘 要：为了提高多芯MgB₂超导线材的强度并避免加工过程中的断芯、断线现象,采用强度较高的梦乃尔合金（Monel400）作为外包套材料,以原位法粉末装管工艺（insituPIT）制备了19芯导体结构的多芯MgB₂超导线材。二次集束组装后的多芯复合线材通过拉拔、轧制和中间退火热处理相结合的方法从Φ25mm加工到Φ1.0mm。对加工过程不同阶段的多芯复合线材进行了微观结构分析。结果表明,多芯线材中MgB₂芯丝分布较为规整,Nb阻隔层表面较为光滑,未出现明显破损现象。最终Φ1.0mm的多芯线材中MgB₂超导芯丝的平均直径约为100μm。热处理后MgB₂线材的抗拉强度和屈服强度分别达到396和200 MPa。MgB₂线材的临界电流密度在4.2 K、4 T时达到1.23×105 A·cm-2。

关键词：二硼化镁;多芯线材;微观结构;力学性能;超导性能;