[发明专利]一种大尺度MgB2单芯超导线材的制备方法

权利要求书

1.一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将低碳钢管用稀酸清洗干净，并用亚硝酸钠水溶液进行钝化处理；

步骤二、在充满氩气的手套箱中将摩尔比为1.1:2的Mg粉和B粉装入球磨罐，按物料/球质量比为1:3～5的比例把研磨球也装入球磨罐，将装有原料粉末和研磨球的球磨罐球磨3h～5h，且每球磨1h停10min～15min；

步骤三、把球磨后均匀细小的原料粉末装入外径为14mm～20mm，壁厚为2.5mm～3mm的低碳钢管中，采用振动装置振动并用捣棒压实，密封两端；

步骤四、将步骤三中装好粉末的低碳钢管经过旋锻后进行拉拔，旋锻的道次加工率为15％～30％；拉拔起始10～15个道次为直拉，道次加工率为20％～30％，直拉完成时进一次退火，退火工艺为700℃～750℃保温20min～30min；其余道次为盘拉，道次加工率为8％～15％；

步骤五、对盘拉总加工率达到80％～90％的线材进行中间退火，退火工艺为600℃～650℃保温10min～15min；

步骤六、通过拉拔和中间退火得到一定直径尺寸和长度的低碳钢包套Mg和B元素混合粉的线材，对线材进行烧结成相即可获得MgB₂/Fe单芯超导线材；所述烧结成相工艺为800℃～900℃保温10min～20min；所述的MgB₂/Fe单芯超导线材直径0.95mm～1.05mm，长度达到1000m；在自场下20K和10K时的临界电流密度J_c分别不低于1.8×10⁵A/cm²和3.0×10⁵A/cm²。

2.根据权利要求1所述的一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，所述的Mg粉为雾化镁粉，纯度为98wt％～99.83wt％，粒径为5μm～25μm。

3.根据权利要求1所述的一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，所述的B粉为无定型硼粉，纯度为95wt％～97wt％，粒径为0.4μm～0.6μm。

4.根据权利要求1所述的一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，所述的低碳钢的碳含量为0.07wt％～0.13wt％，Si含量0.17wt％～0.3wt％，Mn含量0.35wt％～0.6wt％，P含量<0.03wt％，S含量<0.03wt％。

5.根据权利要求1所述的一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，所述的充满氩气的手套箱严格控制箱体环境，氧含量<50ppm，水含量<50ppm。

6.根据权利要求1所述的一种大尺度MgB₂单芯超导线材的制备方法，其特征在于，所述的球磨是在400rpm的转速下进行球磨的。