不同包套石墨烯摻雜MgB2超導線材的性能

編號：CPJS06639

篇名：不同包套石墨烯摻雜MgB2超導線材的性能

作者：熊曉梅 楊芳 王慶陽 閆果 馮建情 金利華 劉浩然 潘熙鋒 郗丹 張平祥

關鍵詞： MgB2線材 阻隔層 石墨烯摻雜 臨界電流密度

機構： 西北有色金屬研究院 西部超導材料科技股份有限公司 西北工業(yè)大學

摘要： 分別采用Fe和Nb作為阻隔層包套材料,通過原位粉末裝管法(in-situ PIT)制備出石墨烯摻雜的MgB2/Fe(Nb)/Cu線材和Nb包套未摻雜的MgB2單芯線材。線材在高純氬氣保護下、670~800℃保溫2 h熱處理。XRD結果顯示,670℃熱處理的線材其主相均為MgB2超導相,其中Fe包套線材中含有Fe2B雜相。3種線材的微觀結構顯示,未摻雜線材基體中的孔洞相對較大,而石墨烯摻雜的Fe、Nb包套線材基體中的孔洞相對較小。線材樣品的拉伸結果顯示,熱處理前由于加工硬化,3種線材的拉伸應變值遠遠低于熱處理后的拉伸應變值,其中鐵包套線材的硬化最為嚴重,但無論是否熱處理,Fe包套樣品的強度都是最大的。樣品的四引線法傳輸性能測試顯示,670℃熱處理Nb包套摻雜線材的臨界電流密度(Jc)在4.2 K,2 T、4 T、6 T范圍內均高于Fe包套摻雜線材的Jc,石墨烯摻雜線材(Nb、Fe包套)在2 T具有更好的傳輸性能,Nb包套摻雜線材的Jc最高可達到4.59×10^5 A/cm^2。當外加磁場大于4 T后,2種包套的摻雜線材的Jc均低于未摻雜的線材,Fe包套樣品的超導性能降低更大,顯示其摻雜未全部進入晶格,導致其在高場下磁通釘扎作用下降。