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SiC掺杂对MgB2/Fe超导线材临界电流密度和显微结构的影响

来源期刊:功能材料2005年第7期

论文作者:曹烈兆 李晓光 冯勇 许红亮 徐政 刘竞艳

关键词:MgB2超导线材; SiC掺杂; 临界电流密度; 显微结构;

摘    要:利用原位粉末套管法制备出SiC微粉掺杂的MgB2-x(SiC)x/2/Fe(x=0.00、0.05、0.10、0.20)超导线材.在750℃,流通高纯氩气的条件下热处理1h后,大部分SiC没有参与取代B位的反应.随着x的增大,线材中非超导相SiC和Mg的含量增加,MgB2的平均晶粒尺寸变小,从而使可作为磁通钉扎中心的晶界的面积相应增加.在外加磁场中,MgB2超导线材的临界电流密度(Jc)随x增大逐步升高,至x=0.10时Jc性能最好,其在6K,5T时的Jc达到了8480A/cm2,比未掺杂线材的Jc高出约70%.但是,当x = 0.20时,Jc却有所下降.Jc的这种变化规律与SiC掺杂引起的MgB2晶粒变小,以及非超导相物质含量之间的相互平衡有关,其中MgB2晶粒变小是Jc提高的主要原因.

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SiC掺杂对MgB2/Fe超导线材临界电流密度和显微结构的影响

曹烈兆1,李晓光2,冯勇3,许红亮4,徐政4,刘竞艳3

(1.中国科学技术大学,物理系,安徽,合肥,230026;
2.中国科学技术大学,材料科学与工程系,安徽,合肥,230026;
3.西北有色金属研究院,陕西,西安,710016;
4.同济大学,材料科学与工程学院,上海,200092;
5.郑州大学,材料科学与工程学院,河南,郑州,450002)

摘要:利用原位粉末套管法制备出SiC微粉掺杂的MgB2-x(SiC)x/2/Fe(x=0.00、0.05、0.10、0.20)超导线材.在750℃,流通高纯氩气的条件下热处理1h后,大部分SiC没有参与取代B位的反应.随着x的增大,线材中非超导相SiC和Mg的含量增加,MgB2的平均晶粒尺寸变小,从而使可作为磁通钉扎中心的晶界的面积相应增加.在外加磁场中,MgB2超导线材的临界电流密度(Jc)随x增大逐步升高,至x=0.10时Jc性能最好,其在6K,5T时的Jc达到了8480A/cm2,比未掺杂线材的Jc高出约70%.但是,当x = 0.20时,Jc却有所下降.Jc的这种变化规律与SiC掺杂引起的MgB2晶粒变小,以及非超导相物质含量之间的相互平衡有关,其中MgB2晶粒变小是Jc提高的主要原因.

关键词:MgB2超导线材; SiC掺杂; 临界电流密度; 显微结构;

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