MgB2高温超导材料的烧制试验(精)
高纯度新型超导体MgB2的制备工艺研究
高纯度新型超导体MgB2的制备工艺研究
王建波;张丽英;刘青芳;李发伸;薛德胜
【期刊名称】《兰州大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(037)006
【摘要】用固相反应法制备了T=39 K的新型超导体MgB2,用X射线衍射研究了单相MgB2的实验室制备过程,探讨了煅烧温度、煅烧时间以及煅烧环境对产物纯度的影响,为进行高纯度MgB2化合物的工业化生产提供了原始资料.
【总页数】3页(P26-28)
【作者】王建波;张丽英;刘青芳;李发伸;薛德胜
【作者单位】兰州大学;兰州大学;兰州大学;兰州大学;兰州大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM26
【相关文献】
1.快速凝固法制备大尺寸MgB2超导体 [J], 张安民;刘永长;史庆志;韩雅静
2.复合微波合成法快速制备MgB2超导体 [J],
3.快速热压法制备掺杂纳米SiC的MgB2超导体 [J], 曲波;薛翠平;孙旭东
4.MgB2超导体的相图及其对薄膜制备的指导作用 [J], 汪怀蓉;李良荣;张荣芬;李绪诚;虞苏青
5.采用一种新的扩散法制备实用化的MgB2超导体 [J], 潘熙锋;C．H．Cheng;赵勇
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MgB2高温超导材料的烧制试验
解决方法 ：
•①
我们在原来电路的基础上将测温电路进行了 一下改进， 采用了标准的精密仪器放大电路设计， 一下改进 ， 采用了标准的精密仪器放大电路设计 ， 如图：
• 如此一来 ， 经过调零电阻调节， 已将运放 如此一来， 经过调零电阻调节 ，
两端的输入失调电压降到了0 08mV 左右， 两端的输入失调电压降到了 0.08mV左右 ， 但是相比于电偶的输出电压还是偏大， 但是相比于电偶的输出电压还是偏大 ， 且 放大倍数不稳的现象仍然存在， 放大倍数不稳的现象仍然存在 ， 但由于采 用了质量较好的标准电阻（ 用了质量较好的标准电阻 （ 1% ） ， 偏差已 部分降低。 部分降低。
MgB2高温超导材料的烧制试 验
试验人：辛天牧 马晖 指导老师：冯庆荣
试验目的： 试验目的：
• 改进MgB2高温超导材料的数据采集电路； 改进MgB
• 编写MgB2高温超导材料烧制试验的数据采 编写MgB
集程序。
仪器用具： 仪器用具：
• • • • • • •
电阻电阻-温度自动测量电路； K-812型模入接口卡； 812型模入接口卡； 微机； DTC-3A型可编程控温仪； DTC-3A型可编程控温仪； 769YP-24B型粉末压片机； 769YP-24B型粉末压片机； SK2- 9K型管是电阻炉（3kW）； SK2-3-9K型管是电阻炉（3kW）； 纯度为99.8%的镁粉，纯度为99.999%的硼粉， 纯度为99.8%的镁粉，纯度为99.999%的硼粉， 氩气。
样品电阻随温度的变化： 样品电阻随温度的变化：
• 样品电阻随温度的变化图（整个升温过
程）：
样品电阻随温度变化图（升温过程 中620～680摄氏度的放大图）： 680摄氏度的放大图）：
MgB2超导材料制备
目录
一、超导材料概述 二、MgB2 超导材料的介绍 三、MgB2 超导材料的制备
四、结束语
一、超导材料概述
• 1.1超导材料
超导材料，是指具有在一定的温度条件下呈现 出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
• 1.2超导材料的特性
（1）零电阻效应 材料在一定温度以下，其电阻为零的现象。
热蒸发法，使Mg 和B 同时挥发。
溅射法（Sputtering）：即在高真空条件下充入Ar，在阴阳极间施 加数百千伏直流电（以靶材为阴极），Ar 电离产生Ar+，在磁场作用
下，Ar+高速撞向靶材，原子逃离靶材，沉积到基底上。溅射法具有
膜层致密、均匀，结合力好等优点。
四、结束语
MgB2超导材料是超导发展史中一个重要的发现，其组分简单， 合成原料丰富且成本低，在超导磁体领域已有应用实例。超导技术能 否发展，最终取决于材料，因此高性能超导材料的制备应放在首位。
• 1.3基本临界参考量
临界温度：外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反
)的温度，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。
临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场 强度，以Hc表示。Hc与温度T的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K
时的临界磁场。
临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时 也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。Ic一般随温度和外磁
保护气体中充分 球磨均匀
烧结得到块材
为避免固相反应法所得样品内部松散的缺点，衍生了高压合成法。与常压 合成方式相比，高压合成在提高材料的密度上具有很大优势，而且反应通常 在密闭容器内进行，可以有效地抑制组分的挥发以及氧化，且有利于化学反 应速率的提高，尤其适用于单相MgB2的制备。
MgB2超导线材制备工艺及其性能研究的开题报告
MgB2超导线材制备工艺及其性能研究的开题报告一、项目背景超导材料是一种在低温下具有零电阻和完全磁通排斥能力的材料。
在能源、交通、医疗和科学研究等领域具有广泛的应用前景。
MgB2超导材料是近年来研究的热点之一，具有磁场承受能力强、制备工艺简单等优点，是目前开发的领域之一。
本项目旨在探究 MgB2 超导材料的制备工艺及其性能，为其在应用领域的进一步开发提供基础。
二、研究内容1. MgB2超导线材制备工艺的研究：研究超导线材的制备方法和工艺条件，包括材料的制备、热处理工艺等。
2. 超导线材的物理性能测试：对制备好的 MgB2 超导线材进行物理性能测试，包括电阻率、临界电流密度等参数的测试和分析。
3. 对超导线材性能的影响因素研究：探究超导线材的制备过程中，各种因素对制备材料性能的影响，包括热处理时间、温度、氧化条件等因素的变化对材料性能的影响。
三、研究意义该研究可以对 MgB2 超导线材的制备工艺和性能进行深入研究，为超导材料的应用提供支撑。
本研究的成果有助于推动 MgB2 超导材料的发展及产业化进程，对于推进我国能源、改善人民生活等领域的发展具有积极的意义。
四、研究方法和思路1. MgB2超导线材制备方法的确定：确定超导线材的制备方法和工艺条件，包括材料的制备、热处理工艺等。
2. 物理性能测试方法的选择：选择合适的测试方法测试超导线材的物理性能，包括电阻率、临界电流密度等参数的测试和分析。
3. 参数优化和数据分析：探究超导线材制备过程中，各种因素对制备材料性能的影响，包括热处理时间、温度、氧化条件等因素的变化对材料性能的影响，进行参数优化和数据分析。
五、预期成果该研究的预期成果包括：1. MgB2超导线材制备工艺的研究成果，包括制备方法、热处理工艺等。
2. MgB2超导线材的物理性能测试成果，包括电阻率、临界电流密度等参数的测试和分析。
3. 对超导线材性能的影响因素研究成果，包括热处理时间、温度、氧化条件等因素的变化对材料性能的影响。
MgB_2制备过程中退火效应和热稳定性的实验研究(英文)
MgB_2制备过程中退火效应和热稳定性的实验研究(英文)张撷秋;任国利;聂瑞娟;王守证;王福仁【期刊名称】《北京大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2005(41)5【摘要】报道了关于MgB2超导体制备过程中的退火效应和热稳定性的实验研究。
把硼片在不同的温度Mg气氛中退火不同时间得到MgB2,制备样品的测量结果显示制备MgB2的合适温度范围是700～1000℃,并且较高的制备温度下只需要相对短的退火时间内就能得到较高转变温度的样品。
热稳定性实验的结果显示在没有Mg的气氛中MgB2在700℃下是稳定的,从800℃开始分解, 直到完全失去超导电性。
实验还观测到利用Mg B混合物薄膜前驱代替硼片制备MgB2时,在600℃退火时样品就显示超导电性。
【总页数】7页(P715-721)【关键词】MgB2相;热稳定性;超导薄膜【作者】张撷秋;任国利;聂瑞娟;王守证;王福仁【作者单位】北京大学物理学院,人工微结构和介观物理国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O51【相关文献】1.InP/Al2O3堆栈在退火过程中的热稳定性研究 [J], 朱云娜;王星录;董红2.Mg/B多层膜退火法中不同制备条件对MgB_2超导薄膜性质的影响 [J], 刘亮;马小柏;聂瑞娟;姚丹;王福仁3.纯MgB_2和碳掺杂MgB_2超导块材在酸浸过程中相成分和微观结构的演变(英文) [J], 熊晓梅;闫果;刘国庆;王庆阳;冯勇4.化学气相沉积-后退火法制备MgB_2超导薄膜 [J], 张正平;王松;薛涛;秦水介5.电子束蒸发在不同Ar气氛下外退火制备MgB_2超导薄膜 [J], 吴克;余增强;张解东;王守证;聂瑞娟;王福仁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中科院合成出高质量二硼化镁MgB2新超导体
中科院合成出高质量二硼化镁MgB2新超导体
佚名
【期刊名称】《电器工业》
【年(卷),期】2001(000)007
【摘要】@@ 据中科院消息,日本科学家于2001年元月发现二硼化镁(MgB2)新超导体之后,立即引起世界超导界的极大关注.这是因为这种合金超导体的超导转变温度高达40K,达到甚至超过经典电声耦合理论(1957年由巴丁,库玻和雪瑞弗提出的解释常规超导体的理论,称为BCS理论)预言的极限.
【总页数】1页(P22-22)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.关于二硼化镁超导体比热的一点探索 [J], 朱海滨;孙爱民;陈团结;李彦炜
2.超导体二硼化镁电子结构和掺杂研究 [J], 刘洋
3.我国合成出高质量新型超导体 [J], 无
4.掺杂对二硼化镁超导体上临界磁场的影响 [J], 苏希玉;侯艳丽;侯芹英;张霞
5.二硼化镁颗粒超导体的特性研究 [J], 高召顺;孙杏蕾;张义邴
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二硼化镁超导材料
二硼化镁超导材料引言超导材料是在极低温下（通常是液氮温度以下）表现出电阻为零的材料。
这一特性使得超导材料在电力传输、能源储存和磁共振成像等领域具有重要的应用前景。
最近，二硼化镁（MgB2）被发现具有较高的临界温度，成为了超导材料研究领域的热点之一。
本文将探讨二硼化镁超导材料的特性、制备方法以及应用前景。
二硼化镁的特性1. 临界温度临界温度是指材料在无电阻状态转变为有电阻状态的临界温度。
二硼化镁具有较高的临界温度约39K，这使得它可以在液氮温度下实现超导。
这一相对较高的临界温度使得二硼化镁成为一种具有广泛应用前景的超导材料。
2. 结构和能带二硼化镁的晶体结构是层状结构，由镁原子层和硼原子层交替排列而成。
这种结构使得二硼化镁具有特殊的电子结构，包括能隙（能带间的能量间隔）和费米面的形态。
这些特性对于其超导性质起着重要的影响。
3. 可压性在超导材料中，机械应力通常会破坏超导性质。
然而，二硼化镁具有较高的可压性，可以抵抗一定程度的外界应力。
这一特性使得二硼化镁在实际应用中更加灵活和可靠。
二硼化镁的制备方法1. 溶液法溶液法是一种常用的制备二硼化镁超导材料的方法。
首先，将镁和硼的化合物溶解在合适的溶剂中，形成预混合溶液。
然后，将溶液蒸发至干燥，得到二硼化镁的粉末。
最后，通过热处理将粉末转化为二硼化镁超导材料。
2. 机械合金法机械合金法是一种通过机械力作用使金属粉末与非金属粉末发生化学反应的方法。
在制备二硼化镁超导材料中，可以将镁粉末和硼粉末进行机械合金，得到二硼化镁的粉末。
随后，通过热处理将粉末转化为超导材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种以气体为原料，在高温下进行反应生成薄膜的方法。
在制备二硼化镁超导材料中，可以通过气相沉积法在基底上沉积二硼化镁薄膜。
这种制备方法具有薄膜厚度可控和制备大面积薄膜的优势。
二硼化镁超导材料的应用前景1. 能源传输超导材料的零电阻特性可以显著提高能源传输的效率。
二硼化镁超导材料具有较高的临界温度，可以在液氮温度下工作，使得其在能源传输领域具有广泛的应用前景。
二硼化镁超导线材的制备
摘要二硼化镁是迄今为止所发现的超导临界转变温度最高的非铜氧化物超导材料，具有无弱连接、成本低廉、能够在20K～30K应用等优势，但是MgB2在外场下的临界电流特性较差，因此目前MgB2线带材的制备研究集中在改善晶间连接和通过化学掺杂提高样品的超导临界电流密度方面。
本论文研究了用原位法连续制备的MgB2超导线材其中包括用连续管线成型技术制备单芯多层MgB2超导线材和用通过连续管线成型技术和粉末套管法联合制备多芯多层MgB2超导线材，并对制备的线材在高真空的环境下进行烧结。
通过通过X射线衍射、SEM检测方法研究了制备过程中的工艺参数（烧结温度，保温时间）对块材成份及微结构的影响，利用超导量子干涉仪(SQUID)对样品超导芯进行磁测量，并根据测得的磁滞回线结果计算样品的临界电流密度J c。
研究结果表明，可以用连续管线成型技术成功连续制备SS/Cu/Nb3层单芯MgB2超导线材。
在高真空环境下进行烧结退火，实验表明830℃保温15分钟为最佳的烧结参数。
本文选取830℃保温15分钟的5%SiC掺杂的SS/Cu/Nb3层单芯MgB2超导线材用磁测量法进行超导电性的测试，结果显示，10K，0T时临界电流密度J c值为5.9×105A/cm2，而且样品的电流特性在外加磁场增大时下降速度较慢，在3.5T的外场下电流密度J c值仍然为1.0×105 A/cm2。
在20K，3.5T的情况下电流密度J c值为2.5×104 A/cm2。
用连续管线成型技术和粉末套管法联合制备多芯多层MgB2超导线材的研究表明可以用这种方式连续制备19芯和49芯两种多芯多层线材，而且均可以成功减径至1.01mm。
关键词MgB2 连续管线成型技术单芯多层MgB2超导线材多芯多层MgB2超导线材ABSTRACTMgB2 has the highest critical temperature 39K in non-ceramic superconductors, it has weak link-free grain boundaries and is a low cost material could be used under 20~30K. But MgB2 reveals poor Jc property in high magnetic field. Currently in MgB2 wires and tapes fabrication, many efforts were focused on improving grain connection or doping to enhance Jc property.Monofilamentary multilayers MgB2 wires were fabricated Continuous Tube Forming & Filling(CTFF),and Multifilamentary multilayers MgB2 wires were fabricated Continuous Tube Forming & Filling(CTFF) and Powder In Tube (PIT). Short samples were synthesized through the high vacuum sintering. Systemic experimentation was made to optimize the sintering parameters, the sintering temperature and the sintering time. Phases in sintered samples were detected through X-ray diffraction, micrograph was observed through the scanning electronic microscope, and the Jc was calculated from data of the magnetic hysteresis curves obtained by the SQUID.Samples sintered at 830℃and for 15 minute has pure phases and good superconducting prototies. In this paper 5% SiC doped Monofilamentary MgB2 wires sintered at 830℃ and for 15 minute acquired the best Jc properties. The Jc values at 10K and 0T reached 5.9×105 A/cm2,and at 3.5T it was 1.0×105 A/cm2. Jc decreased with the increase of magnetic field slowly. The Jc values at 20K and 3.5T reached 2.5×104 A/cm2.Keywords MgB2 CTFF Monofilamentary multilayers MgB2 wires Multifilamentary multilayers MgB2 wires目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (5)1.1 超导体的特性和应用 (5)1.1.1 超导体的特性 (5)1.1.2 超导体的应用 (6)超导体 (6)1.2 MgB21.3 MgB线带材研究现状 (9)21.4 本论文研究内容与研究意义 (11)1.4.1 研究内容 (11)1.4.2 研究意义 (11)第2章研究方法和实验设备 (12)2.1 研究方法 (12)2.1.1 工艺流程简述 (12)2.1.2 粉末配置 (13)2.1.3 包套材料选择 (14)2.1.4 形变工艺 (16)2.1.5 烧结热处理 (16)2.2 实验及检测设备 (17)第3章连续管线成型技术制备单芯多层线材 (18)3.1 线材制备过程 (18)3.1.1 粉末选择.............................. 错误！未定义书签。
MgB2超导材料制备剖析
（3）同位素效应 超导体的临界温度 TC与其同位素质量 M有关。 M越大，TC越低，这称为同位素效应。M与TC有近 似关系：TCM1/2=常数。 （4）约瑟夫森效应 当在两块超导体之间存在一块极薄的绝缘层， 超导电子（对）能通过极薄的绝缘层，这种现象 称为约瑟夫森（Josephson）效应，相应的装置称 为约瑟夫森器件。如图所示。
场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以Jc表
示。
二、MgB2 超导材料的介绍
• 2.1MgB2的发现
MgB2超导体的发现是日本青山学院大学四年级学生永松纯在其毕 业论文研究中偶然得出的。 当时作Mg-Ti-B三元相图实验中发现了少量的超导信号,进一步减 少Ti的含量后,超导体的体积分数突然增加,最终判明Mg与B的中间化 合MgB2是超导体原形。
MgB2 超导材料的制备
目录
一、超导材料概述 二、MgB2 超导材料的介绍 三、MgB2 超导材料的制备
四、结束语
一、超导材料概述
• 1.1超导材料
超导材料，是指具有在一定的温度条件下呈现 出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
• 1.2超导材料的特性
（1）零电阻效应 材料在一定温度以下，其电阻为零的现象。
混合物理化学气相沉积法 ( HPCVD)：将物理气相沉积和
化学气相沉积组合一起制作
MgB2 薄膜。采用硼烷B2H6 和 H2 的混合气作气相硼源, 加热 块状镁来获得镁蒸汽, 总压力 保持1313~ 9311kPa ( 100 ~ 700Toor ) , 基材被加热至 1003~ 1033K。在这样条件下,
超导体的R－T特性曲线
1911年荷兰著名低温物理学家昂纳斯 （H.K.Onnes）发现在T＝4.1k下汞具有超导电性。 采用“四引线电阻测量法”可测出超导体的R－T特 性曲线，如图所示。
MgB_2超导材料的制备_王醒东
MgB_2超导材料的制备_王醒东电工材料2014No.21引言超导技术作为高新技术之一，历经百余年的发展，已有多种产品问世，在强电领域和弱电领域得以应用，如超导电缆和超导滤波器等。
2013年3月，德国铺设了目前世界上最长的高温超导电缆，该条电缆以二代钇-钡-氧化铜（YBCO）高温超导材料为核心材料，长度为1km，直径仅15cm，输电功率和输电电压分别为40MW和10kV；同年4月，世界上载流能力最强的350m长、载流10kA的直流超导电缆在河南中孚实业有限公司投入工程示范运行，并为该公司的电解铝车间供电，该条电缆以一代铋-锶-钙-氧化铜（BSCCO-2223）高温超导材料为载流层；超导滤波器方面，江苏综艺超导有限公司是国内唯一一家开发超导滤波器的企业，产品已达到军用标准，但尚未量产。
现有的超导产品或样机，基本以YBCO或BSCCO-2223为超导材料，最主要原因是其临界温度（T c）在液氮沸点之上，可以用液氮作为制冷剂，成本低。
但目前有能力制造商用YBCO或BSCCO-2223超导材料的厂家不多，最根本的原因是受制于复杂的工艺及设备的要求：①YBCO 和BSCCO-2223均属于陶瓷材料，组成元素多，原子比例多变，只有满足一定的原子比时，材料才具有优异的超导特性，此外，超导材料对压力、氧含量及湿度等工艺参数敏感，这些都增加了工艺的难度；②采用粉末套管法（PIT法）制备BSCCO-2223的工艺已比较成熟[1]，与之相比，YBCO材料制备工艺不成熟，对设备真空度、精密度和自动化程度等要求高，导致其价格较高。
2001年，二硼化镁（MgB2）化合物的发现，改变了人们的传统思维。
MgB2为AlB2型六方晶格结构，B原子呈石墨蜂窝型排列，Mg原子则呈一定规MgB2超导材料的制备王醒东1,2（1.富通集团有限公司浙江省光纤制备技术工程技术研究中心，浙江富阳311400；2.富通集团（天津）超导技术应用有限公司，天津300384）摘要：二硼化镁（MgB2）是重要的超导材料，在超导磁体等领域有着潜在的应用。
新型超导体MgB_2超导电性及制备技术进展
新型超导体M gB 2超导电性及制备技术进展*夏庆林1)**易健宏1),2) 李丽娅1) 叶途明1) 杜鹃1) 彭元东1)1)(中南大学粉末冶金国家重点实验室中南大学物理科学与技术学院,长沙410083)2)(牛津大学材料系,牛津QXI 3PH)摘 要: 文章简单介绍了新型超导体M gB 2的基本超导电性,综述了M gB 2块材(多晶)、线材、带材的主要制备技术,对M gB 2超导材料的应用前景进行了展望,并指明了下一步研究工作的方向。
关键词:M g B 2;超导电性;制备技术Superconductivity and progress in preparation technologyof novel superconductor MgB 2Xia Qinglin 1),Yi Jianhong 1),2),Li Liya 1),Ye Tuming 1),Du Juan 1),Peng Yuandong 1)1)(State Key L aboratory for Power M etallurg y and Schoo l of Physics Science andT echnology,Centr al South U niversity,Changsha 410083,China)2)(Depar tment of M aterials,Ox ford U niversit y,Par ks Road,Ox ford Q XI 3PH,U K)Abstract:After simply introducing the basic superconductiv ity of novel superconductor M gB 2,the main pr epar atio n techniques of bulk (poly cr ystal),w ire,tape of M gB 2w ere outlined T he application of this novel super conductive mater ial is promising and the research directio n on M gB 2is pointed out Key words:M gB 2;superconductivity ;pr epar atio n technology*湖南省自然科学基金资助项目(编号02JJY 2079)**夏庆林(1973-),男,博士研究生,主要从事新型功能材料的研究。
超硬MgB2导体的高温高压合成
超硬MgB2导体的高温高压合成马红安;陈立学;郭伟力;臧传义;秦杰明;贾晓鹏;邹广田【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2005(000)005【摘要】本文在国产六面顶高温高压设备上成功制备出具有超高硬度和良好导电特性的二硼化镁(MgB2)聚晶体材料.样品制备的压力和温度条件分别为5.5GPa和700～1000℃.光学显微镜观测表明,合成样品具有褐色金属光泽.通过X射线衍射对合成样品进行了晶体结构的表征.X射线衍射谱表明,二硼化镁晶体具有典型的六角结构,空间群为P6/mmm(191).晶格常数为,a=0.308nm,c=0.352nm.常态下,合成样品的显微硬度、体密度和电阻率分别被测量.其显微硬度为4109.5 kgf/mm2,常态下电导率为2.42×10-6Ωm.这些特性决定着硼化镁聚晶有着潜在的应用价值.【总页数】3页(P7-9)【作者】马红安;陈立学;郭伟力;臧传义;秦杰明;贾晓鹏;邹广田【作者单位】吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012;河南理工大学,河南,焦作,454000;吉林大学超硬材料国家重点实验室,吉林,长春,130012【正文语种】中文【中图分类】O521【相关文献】1.纳米B6O-B4C超硬复合材料的高温高压烧结与表征 [J], 陈超;王江华;周卫宁;王进保;贺端威;冯吉福;姜伟;李吉刚;李立维;秦家千2.超硬磨具用耐高温酚醛树脂结合剂的合成与表征 [J], 徐翠平;徐三魁;彭进;邹文俊3.超硬磨料砂轮的演变与发展：介绍国外新型的单层高温钎焊超硬… [J], 傅玉灿;徐鸿钧4.MgB2超导体块材的高压合成 [J], 李绍春;朱嘉林;禹日成;李凤英;刘振兴;靳常青5.新超硬相形成对用自蔓延高温合成法制备的复合材料性能的影响 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单芯MgB_2超导带的制备和特性
单芯MgB_2超导带的制备和特性
刘春芳
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】2003(32)10
【摘要】自发现具有39 K转变温度的MgB_2超导体之后,人们很快便开始研究将它制作成能实用化的超导材料。
到目前为止,在所有报道的数据中,用先位法(ex situ)工艺制作的铁壳和镍壳单芯MgB_2超导体具有最高的临界电流密度。
在4.2 K,零场下,外推的短试样临界电流密度为10~6 A·cm^(-2)。
开发MgB_2超导体的主要关键点在于。
【总页数】1页(P782-782)
【关键词】单芯MgB2超导带;制备;超导体;先位法;粉末装管技术
【作者】刘春芳
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM26
【相关文献】
1.MgB_2超导带材的失超传播特性研究 [J], 孔令启;李晓航;杜晓纪;张正臣;叶立阳;杨晓乐;张东
2.用细粉制备的单芯和多芯Fe/MgB_2带可提高其传输临界电流密度 [J], 刘春芳
3.MgB_2/Fe带材J_c的各向异性及MgB_2芯织构和成分不均一性的研究 [J], 索
红莉;王颖;马红霞;刘丹敏;周美玲;Paola Lezza;Rene Flukiger
4.连续工艺制备的MgB_2超导线的传输电流特性(英文) [J], E W Collings;E Lee;M D Sumption;M Tomsic
5.非原位单芯MgB_2／Fe带的织构和J_c的各向异性 [J], 索红莉;马红霞;王颖;刘敏;赵跃;马麟;周美玲
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一种新发现的二元金属化合物超导体_MgB_2
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世界
有 色 金 属
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&’() 年 初 ! 中 国 科 学 院 物 理 所 宣 布 获 得 了 *+,-.,/0,1 超导材料 ! 起始转变温度 #(234 & &’() 年 ! 月 ! 美 国 朱 经 武 小 组 宣 布 制 成 了 78+!/091):;! 在 (%4 到 ’94 温 区 内 获 得 了 稳 定 的
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泛重 视 ! 发 展 很 快 % 作 为 超 导 弱 电 应 用 的 另 一 个 重 要 部 分 ! 就 是 超 导 量 子 干 涉 器 ! 英 文 名 称 -0!
WK.QGLA0QXMLV Y0+LX0B MLXK.ZK.KLQK AK[MQKU 简 写 为 -\]^D % 它具有极为优良的磁场灵敏度 ! 可以探测
经过世纪3年代末高温超导研究开发的热潮之后有关超导的工作似乎进入了较为平稳的发展阶段对于一项重大的科学研究这也是符合客观规律的摆在人们面前的迫切而严肃的任务是既要加强对超导机制和理论的深入研究以求对超导实验和应用做出有力和正确的指导又要在超导机制和理论尚不完善的情况下积极推进实践中的探索以促进理论的发展和完善当前科学技术是第一生产力的认识已深入人心特别是随着我国经济和社会的迅速发展运行的矛盾尖锐急速增长的工业用电和民用电对电网规模和容量电网稳定性可靠性安全性都提出了更高要求尤其是我国电力资源与负荷分布的矛盾更使这一问题日益突这些都给超导技术的研究和应用既带来了巨大的压力也带来了巨大的动力加强超导科学技术的研究对我们国家的建设和发展有着现实的和长远的意义市场前景随着材料科学的发展近年来功能复合陶瓷备受关注稀土掺杂在功能复合陶瓷的开发研究方面也取得了较大进展浙江大学陈昂等采用常规功能陶瓷的制备方法将稀土超导陶瓷复合获得了铁电性与超导性共存的系复合功能陶瓷其电导特征符合三维导电行为并当含量较高时呈超导性华中理工大学系复合功能陶瓷可用作磁流体电机的电极材料和气敏材料而在陶瓷中新化合物278电相决定着陶瓷的主要性质西安交通大学的邹秦等通过用稀土离子并进行热扩散的工序不但降低了烧结温度化了生产工艺而且制得的陶瓷材料致密度高艺性能良好并保持了电阻率低量级非线性高
超导体MgB2超导电性及制备技术的研究进展
超导体MgB2超导电性及制备技术的研究进展
夏庆林;易健宏;李丽娅;叶途明;杜鹃;彭元东
【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》
【年(卷),期】2004(009)003
【摘要】介绍了新型超导体MgB2的基本超导电性,综述了MgB2材(多晶)、线材和带材的主要制备技术,并对MgB2超导材料的应用前景进行了展望.
【总页数】10页(P221-230)
【作者】夏庆林;易健宏;李丽娅;叶途明;杜鹃;彭元东
【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,物理科学与技术学院,湖南,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TM262;TF123.32
【相关文献】
1.掺杂和辐照对MgB2超导电性影响的研究进展 [J], 刘志勇;刘翠芳;倪宝荣
2.提高MgB2超导体临界电流密度的研究进展 [J], 任树洋;任忠鸣;任维丽;张金仓;池长昀
3.掺杂物对MgB2超导电性能影响的研究进展 [J], 马红霞;索红莉;王颖;刘敏;周美玲
4.新型超导体MgB_2超导电性及制备技术进展 [J], 夏庆林;易健宏;李丽娅;叶途明;杜鹃;彭元东
5.MgB2超导体含碳掺杂研究进展 [J], 张子立;索红莉;马麟;高培阔;王朝;刘敏;曹玲柱;赵跃;李亚明;周美玲
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MgB2超导膜:几种制备方法和样品性质表征
MgB2超导膜：几种制备方法和样品性质表征王淑芳;周岳亮;朱亚彬;陈正豪;吕惠宾;杨国桢【期刊名称】《自然科学进展》【年(卷),期】2005(018)008【摘要】分别利用化学气相沉积、脉冲激光沉积和电泳技术在氧化物单晶基片MgO(111)和c-Al2O3上制备了MgB2超导薄膜和厚膜.所制备的样品均为c轴取向生长或c轴织构生长.三种方法制备的样品的零电阻转变温度分别为38,38.4和39 K.薄膜的临界电流密度在15 K,0 T时高达107A/cm2,达到了目前国际报道的最好水平.薄膜的微波表面电阻Rs在10 K,18 GHz下约为100μΩ,可以和高质量的YBCO薄膜的Rs值相比拟.【总页数】4页(P1007-1010)【作者】王淑芳;周岳亮;朱亚彬;陈正豪;吕惠宾;杨国桢【作者单位】河北大学物理科学与技术学院,保定,071002;光物理开放实验室,北京凝聚态物理国家实验室＆中国科学院物理研究所,北京,100080;光物理开放实验室,北京凝聚态物理国家实验室＆中国科学院物理研究所,北京,100080;光物理开放实验室,北京凝聚态物理国家实验室＆中国科学院物理研究所,北京,100080;光物理开放实验室,北京凝聚态物理国家实验室＆中国科学院物理研究所,北京,100080;光物理开放实验室,北京凝聚态物理国家实验室＆中国科学院物理研究所,北京,100080【正文语种】中文【中图分类】TQ32【相关文献】1.交流和直流应用的Cu/Fe/MgB2超导线和MgB2/YSZ/Hastelloy涂层超导体[J], 刘春芳2.前驱B膜沉积时间对MgB2薄膜超导特性的影响 [J], 吴燕平;张松;付尧;王旭;邓朝勇3.关于MgB2超导多层膜间临界厚度的研究 [J], 罗子江;王继红;杨健4.MgB2超导多层膜的制备方案 [J], 罗子江;杨健;王继红5.高温超导/铁磁多层膜样品制备与输运性质的初步研究 [J], 连贵君;康晋锋;胡宇峰;张寅;熊光成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超导体MgB2及其制备方法综述
超导体MgB2及其制备方法综述蒋雯（北京理工大学材料学院材料科学与工程专业，北京 100081）摘要：2001年1月所发现的MgB2超导体具有39K的临界转变温度，是迄今为止转变温度最高的非铜氧化物超导体。
本文介绍了 MgB2的超导电性、超导机理以及提高其高磁场临界电流密度的途径，综述了它的制备方法。
关键词：MgB2超导体；超导机制；制备方法；2001年，日本Nagamatsu等发现了迄今为止临界温度最高的金属化合物超导体——MgB2。
它有较高的超导转变温度（T C=39K）和临界场，较大的相干长度，并且晶界不存在弱连接，结构简单，成本低廉【１】。
因此，全世界科研人员都对它进行了关注和广泛深入的研究，取得了很多研究成果。
本文将介绍MgB2材料的有关性质，论述了它的超导机理以及提高其高磁场临界电流密度的途径，并简要介绍其制备方法。
1 MgB2的超导电性及其超导机制的超导电性1.1 MgB2MgB2是具有最高超导转变温度的低温超导体，转变温度高达39.4K，有效载流子为空穴型。
MgB2属于第二类超导体（即界面能小于零的超导体）。
它的下临界磁场在27～48mT，上临界磁场在14～39T之间，不可逆场在6～35T之间。
零场条件下的临界电流密度J C=106A/cm2。
与高温超导体相比，MgB2具有更长的相干长度【１】。
能带计算表明，MgB2是一种宽能带化合物，价带主要由Mg和B原子的ｓ轨道和ｐ轨道杂化形成的。
其中，B-B保持共价键结构，Mg呈离子态，Mg最外层的2个电子都贡献给B使它获得导电性【２】。
另外，在目前的研究的压力范围内，随着压力的升高，MgB2的T C遵循二次方关系或者线性关系而降低。
MgB2的热膨胀系数和压缩系数类似，都具有各向异性的特点：c轴对热的反应程度高于a轴。
在同样的升温条件下，点阵常数沿c轴的增加大约是沿a轴增加的2倍【２】。
的超导机制1.2 MgB21.2.1 以声子为媒介的超导机制同位素效应研究结果表明，MgB2属于传统的BCS超导体，比较高的德拜温度以及强烈的的电子—声子互相作用导致了较高的转变温度。
27.5K温度下制成1T磁场的MgB2
27.5K温度下制成1T磁场的MgB2
彭涛
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2004(45)12
【摘要】日本芝浦工业大学采用火花等离子烧结新方法(SPS法)，制成二硼化镁(MgB2)，在绝对温度27．5K(-245．5℃)下，实现了1T的超导磁铁实用化目标。
【总页数】1页(P38-38)
【关键词】超导磁铁;电流密度;磁场;MgB2;火花等离子烧结法;日本芝浦工业大学【作者】彭涛
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM26;TM574
【相关文献】
1.高温超导圆柱在不同脉冲宽度磁场作用下的温度和磁场分析 [J], 杨小斌;李秀红;何亚锋;王晓军;徐波
2.27.5K温度下制成1T磁场的MgB2等8则 [J],
3.秸秆在不同温度下制成草木灰的pH特性研究 [J], 牛岩
4.复合磁场作用下板坯结晶器内流场与温度场的数值模拟 [J], 杨宇威;苏志坚;陈进;范围
5.900℃温度下瓷化的陶瓷坯料研制成果获专利 [J],
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电路设计：
温度测量电路：
引脚24
U1 op27g 1k
R22
+ -
+
C1 1000u 0
+ -
R21
3.01
U2 op27g
R7
R-VAR
0
R7
R-VAR
t
+
C2 1000u 0
• 热电偶产生的电压信号（炉温与室温
之差）经过电压跟随器（U1），330倍 的放大器（U2)，送入数据采集卡的第 24号引脚（channel 9）。放大器输出 电压为-10V—10V。对于铂—铂铑合金 电偶来讲，温度测量范围为0—1000摄 氏度。电路中没有对室温进行测量， 而是在测量程序中的室温窗口来输入 当前室温，再加上热电偶测得的温度 差来推断炉温。
背景介绍：
• 简介：
自从2001年1月，Akimitsu及其同事宣布发现了二 元金属化合物MgB2具有在T=39K的超导电性。在 非氧化物和没有C60基底超导材料中，这个临界 温度已相当高了，超过了BCS理论所预测的临界 温度的上限。这一发现激起了人们在简单金属间 化合物中寻找更高临界温度超导体的兴趣。为了 探索MgB2的超导机理和基本物理性能，世界各地 的研究小组已经作了大量的研究工作。
铂—铂铑合金电偶随温度的的变化：
• 铂—铂铑合金电偶来讲，温度测量范围为0
～1000摄氏度； • 铂—铂铑合金电偶两端的电压随温度的变 化可近似表述为： -0.025595 × v 4+ 0.7405 × v 3- 8.7897 × v 2+ 142.53 × v+当前室温 ；
•
•
程序设计 电路设计
LED D3
2
Q3 QD14 0
VOFF=0.0V VON=1.0V S4 R8 200
R4 1k
LED D4
2
Q4 QD14 0
VOFF=0.0V VON=1.0V S5 R9 3.01
R5 1k
LED D5
2
Q5 QD14 0
VOFF=0.0V VON=1.0V
•图为换档电路。有数据采集
卡的第33，15，34，16，35 号引脚引入的TTL电平使三 级管导通，驱动继电器工作， 选择不同的通路测量JR1（样 品）中的电阻。
换档控制电路：
+5v
S1 U1
样品
VOFF=0.0V VON=1.0V S2 R9 3.3M
R1 1k
LED D1
2
Q1 QD14 0
JP1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 8HEADER
R2 1k
LED D2
2
Q2 QD14 0
VOFF=0.0V VON=1.0V S3 R7 13K
R3 1k
电阻测量电路：
JR1 1
U1
2
4 3 U2
0
+ -
R15
U3 op27g
1k
R11
1k R12
1k
U5 op27g
+ -
JP2 R
R-VAR
R
R-VAR
R13
1k
1 2 3 4 5 6 7 8
0
U4 op27g
+ -
R13 R14 R
R-VAR 1k
1k
R17
+ -
1k
U6 op27g
R18
1k
R4
解决方法 ：
•①
我们在原来电路的基础上将测温电路进行了 一下改进，采用了标准的精密仪器放大电路设计， 如图：
• 如此一来，经过调零电阻调节，已将运放
两端的输入失调电压降到了 0.08mV 左右， 但是相比于电偶的输出电压还是偏大，且 放大倍数不稳的现象仍然存在，但由于采 用了质量较好的标准电阻（ 1% ），偏差已 部分降低。
样品电阻随温度的变化：
• 样品电阻随温度的变化图（整个升温过
程）：
样品电阻随温度变化图（升温过程 中620～680摄氏度的放大图）：
样品电阻随温度的变化（保温过 程）：
四引线法测量样品电阻：
• 样品电阻测量的原理电路如图所示：
恒压源
DC
标准电阻
R
样品 U2
U1
• 图中的U1、U2分别为标准电阻两端的电压，
R-VAR
8HEADER
+5v
0
•图为电阻测量电路。由U3、
U4组成的电压跟随器。使电
阻测量电路拥有较高的电阻。 U5为减法器，输出U1、U2的 电压差。U6输出U1、U2的电 压差的333倍。
存在的问题：
1. 在使用中发现，电路测得的温度值与控温 仪上读出的温度值总存在不小的误差，即起 初测量值一直为0，后突然增至60度左右，并 一直存在差距，使得实际上根本无法使用温 度读取功能得到的数据，而仍须由人工记录 温度值。 • 2. 在对测电阻电路的测试中发现，当从13k当 换到200欧姆档的时候，换档前后虽然外接标 准电阻阻值没变，测量值却会有大约 1k 的跃 变，导致在测得的电阻变化曲线上出现一段 反常的正斜率区间。
镁、硼混合物样品两端的电压。测量电流由 恒压源提供，电流的大小可由标准电阻R上 的电压U1的测量值得出，I=R/ U1。如果测量 得到了待测样品上的电压U2，则待测样品的 电阻为Rx= U2 /I =（U2/ U1）×R。在实验过 程中由于样品的电阻变化范围很大，如果只 用一个标准电阻，则会导致在一定范围内样 品电阻测量不准，所以实验中采用了多标准 电阻自动换档的方法来解决之一问题，换档 的标准则是由当前测得的样品电阻阻值的范 围而定的，并采用微机实现自动换档、记录 样品电阻的阻值。
MgB2高温超导材料的烧制试 验
试验人：辛天牧 马晖 指导老师：冯庆荣
试验目的：
• 改进MgB2高温超导材料的数据采集电路；
• 编写MgB2高温超导材料烧制试验的数据采
集程序。
仪器用具：
• • • • • • •
电阻-温度自动测量电路； K-812型模入接口卡； 微机； DTC-3A型可编程控温仪； 769YP-24B型粉末压片机； SK2-3-9K型管是电阻炉（3kW）； 纯度为99.8%的镁粉，纯度为99.999%的硼粉， 氩气。
op27G 集成运放，实际电路中电压跟随器的输入 端在两端短接的情况下仍然存在 0.132mV 的输入 失调电压。且此时跟随器的输出电压为 0.186mV ， 这一电压与电偶产生的压差（起初大概是0.03mV 量级）相比太大，导致测量值与实际值偏差过大。 且运放本身的放大倍数也不十分稳定，会出现随 环境改变的1、测温功能中的问题： • 首先测量电路使用的电偶由于长期使用或其 他原因已损坏，与控温仪所用电偶在相同温 度时产生的电压已完全不同，加上数模转换 卡精度所限，故读不到数据。现已换为同一 个电偶，可以读到数据。
• 但是更换之后仍存在正负三十度左右的误差。 • 据分析，测温电路之中电压跟随器使用的是