[发明专利]一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法

说明书

本发明公开了一种Bi‑2212多芯超导线材的制备方法，该方法包括：一、将Bi‑2212粉末高温烧结得到装管前驱粉末；二、将装管前驱粉末装入银套管中得到第一装管复合体；三、将第一装管复合体拉拔后组装到银管中得到第二装管复合体；四、将第二装管复合体拉拔后和银棒组装到银锰合金管中得到第三装管复合体；五、将第三装管复合体拉拔后进行半熔化处理，得到Bi‑2212多芯超导线材。本发明以2～3个中心线重合的银管叠套而成银套管为粉末的包套管，增加了银与Bi‑2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，明显改善了热处理后Bi‑2212多芯超导线材内部晶粒间的连接性，提高了Bi2212线材的载流能力。

技术领域

本发明属于超导材料制备技术领域，具体涉及一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法。

背景技术

Bi₂Sr₂CaCu₂O_x(简称Bi2212)高温超导体是高温超导材料中的重要分支，由于其容易加工成各项同性的圆形线材，且具有较高的载流性能和高的上临界场，使得Bi2212高温超导线材具有广泛的应用前景。

粉末装管法(PIT)是制备Bi2212线材的主流技术，目前采用该技术制备的线材已经达到了实用化的水平。但Bi2212线材的载流能力有限，大大限制该线材的应用。研究表明，Bi2212线材超导态的电流大部分沿着银超界面(金属银与超导粉末形成的界面)流通，界面处的晶粒呈a轴排列，超导相晶粒大、织构度高，晶粒连接性较其他部位更佳。目前大多通过高压热处理的方法来改善Bi2212线材内部晶粒连接性，从而提高Bi2212线材的载流能力。但高压热处理设备非常昂贵，且技术含量很高，操作复杂。因此希望通过其他工艺优化，适当提高带材中的银超界面数量，从而提高Bi2212线材的载流能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法。该方法以2～3个中心线重合的银管叠套而成的银套管为粉末的包套管，增加了银与Bi-2212装管前驱粉末的接触面积，形成了更多的银超界面，明显改善了热处理后Bi-2212多芯超导线材内部的晶粒间的连接性，从而提高了Bi2212线材的载流能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Bi-2212多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、将采用改进共沉淀法制备的Bi-2212粉末进行高温烧结，得到Bi-2212装管前驱粉末；所述高温烧结的温度为840℃～850℃，时间为18h～24h；

步骤二、在真空状态的手套箱中采用振动台振动装管，将步骤一中得到的Bi-2212装管前驱粉末装入银套管的空隙中，得到第一装管复合体；所述银套管由2～3个中心线重合的银管叠套而成；

步骤三、将步骤二中得到的第一装管复合体进行第一拉拔，得到圆形线材，然后对圆形线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的圆形线材组装到银管中，得到第二装管复合体；所述圆形线材和银管的长度相同；

步骤四、将步骤三中得到的第二装管复合体进行第二拉拔，得到六方形多芯线材，然后对六方形多芯线材依次进行定尺、截断、矫直、清洗，再将多根清洗后的六方形多芯线材和银增强棒组装到银锰合金管中，得到第三装管复合体；所述组装过程中将银增强棒装入银锰合金管的中心，清洗后的六方形多芯线材沿圆周方向围绕银增强棒排列成圆环状结构装入银锰合金管中；所述六方形多芯线、银增强棒和银锰合金管的长度相同；

步骤五、将步骤四中得到的第三装管复合体进行第三拉拔，然后在流通氧气气氛中进行半熔化处理，再随炉冷却至室温，得到Bi-2212多芯超导线材。

上述的一种Bi-2212多芯超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述手套箱中的真空度不大于100Pa。