Ti5Nb人工钉扎NbTi超导体的磁通钉扎特性

摘要

该研究首次以邻近长度较短的Ti5wt％Nb(α-Ti)作为人工钉扎材料,制备了岛状Ti5Nb人工钉扎NbTi超导多芯线;研究了Ti5Nb APC NbTi多芯超导体的磁通钉扎特性;并对磁通钉扎机制进行了详细分析.在不同的加工阶段取样,进行微结构分析.分析结果表明:Ti5Nb在横截面上由圆形向弯曲的条带状转变,并且随着进一步的变形,宽厚比增大,弯曲的程度增加;在纵截面上呈连续的细长纤维状;与常规NbTi中的α-Ti的形貌相比具有两个显著的特点:横截面上弯曲的条带状和纵截面上连续的纤维状.对经过不同热处理的超导多芯细线的芯丝形貌进行了分析,结果表明经过软化处理的超导复合线的芯丝质量较好,表面光滑、干净、尺寸均匀.研究了具有岛状Ti5Nb人工钉扎中心的NbTi超导多芯复合线在不同热处理和不同线径下的磁通钉扎特性,结果表明:适当的增加人工钉扎中心的数量密度,适当的时效热处理,均有利于提高复合线的磁通钉扎力密度;在一定的范围内,随着线径的逐渐减小或者人工钉扎中心尺寸的减小,复合线的钉扎力峰值逐渐增加,并且向更高的磁场移动.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1前言

1.2铌钛超导合金

1.2.1 NbTi二元合金相图

1.2.2 NbTi二元合金超导体中可能存在的相

1.2.3 Ti含量对NbTi二元合金超导性能的影响

1.3常规NbTi超导体

1.3.1常规NbTi超导体的制备工艺

1.3.2 NbTi超导体的显微组织

1.3.3 NbTi超导体磁通钉扎机制

1.4人工钉扎NbTi超导体

1.4.1人工钉扎NbTi超导体的优势

1.4.2人工钉扎NbTi超导体的制备工艺

1.4.3人工钉扎NbTi超导体的几何设计

1.4.4人工钉扎NbTi超导复合体的装配

1.4.5人工钉扎NbTi超导体的显微组织

1.4.6人工钉扎NbTi超导体的磁通钉扎机制

1.4.7人工钉扎NbTi超导体的研究及发展方向

1.5本文的研究内容及意义

第二章Ti5Nb人工钉扎NbTi超导多芯复合体的制备

2.1 NbTi/Ti5Nb复合棒的制备

2.2人工钉扎复合体的制备

第三章Ti5Nb人工钉扎NbTi多芯超导线中的微结构分析

3.1纳米微结构的形成

3.1.1Ti5Nb人工钉扎中心NbTi多芯超导线的基本单元

3.1.2横截面两相纳米微结构的演变

3.1.3纵截面微结构组织

3.2多芯超导线的芯丝形貌

3.3小结

4.1前言

4.2实验方法

4.3实验结果与分析

4.3.1软化热处理样品的磁通钉扎特性

4.3.2时效热处理样品的磁通钉扎特性

4.4小结

第五章磁通钉扎机制分析

5.1 NbTi超导体中的各种磁通钉扎机制

5.2 Ti5Nb人工钉扎NbTi超导体中的磁通钉扎机制

5.2.1 Ti5Nb与基体NbTi之间的扩散

5.2.2磁通钉扎机制分析

5.3拟合原理

5.4软化热处理样品的拟合结果与分析

5.5时效热处理样品的拟合结果与分析

5.6小结

第六章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及申请专利情况

致谢