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Bi-2212/Ag高温超导导线的主要问题及优化措施

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:Bi-2212超导体是一种组元众多的氧化物陶瓷体系,其成相关系复杂。在Bi-2212超导体中,总是不可避免地会混入一些Bi-2201和Bi-2223杂相,再加上孔洞、裂纹等弱连接的影响,会降低Bi-2212在低温下的超导载流性能。这些影响Bi-2212成相的各个因素往往不独立,相互之间有关联,导致很难找到有效减少杂相、孔洞等的方法。

Bi-2212/Ag高温超导导线的主要问题及优化措施

Bi-2212超导体是一种组元众多的氧化物陶瓷体系,其成相关系复杂。在Bi-2212超导体中,总是不可避免地会混入一些Bi-2201和Bi-2223杂相,再加上孔洞、裂纹等弱连接的影响,会降低Bi-2212在低温下的超导载流性能。而杂相、孔洞等的产生,和诸多因素有关,如前驱粉的制备、热处理温度、热处理气氛等等。这些影响Bi-2212成相的各个因素往往不独立,相互之间有关联,导致很难找到有效减少杂相、孔洞等的方法。

另外,由于前驱粉中一般含有碳酸盐,往往使前驱粉中残余碳的含量过高。而前驱粉中的残余碳含量对最终材料的性能也有巨大影响。如果残余碳的含量过高,不仅在带材熔化处理阶段由于碳的汽化易造成带材表面出现鼓泡,而且残余的碳通常分布于最终带材的晶界上,阻碍电流通道并降低2212晶粒的连接质量,使带材载流能力降低。(www.xing528.com)

Bi-2212超导带材需要使用银包套,虽然生产过程也包括前驱粉的成本,加工和热处理成本以及人工成本,因此Bi-2212带材的成本主要来源于银的成本,其总成本与Bi-2223超导带材的成本相当。为实现大规模应用,需要通过一些途径(如强化过程控制技术,完善关键工艺参数的在线监控等)进一步降低成本。

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