国际首根百米量级铁基超导长线的研制
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摘要: 在铁基超导带材短样性能不断获得提高的基础上，为了进一步推动其实用化进程，本研究组在国际上率先开展了多芯线带材制备工艺和线带材规模化制备工艺的研究。在高场强电应用中，为了防止磁通跳动，减少交流损耗，必须使用复合在金属基体中的多芯丝超导线带材。本研究组以粉末装管法制备的单芯铁基超导线材为基础，将单芯线进行复合二次装管，通过对复合包套多芯结构在线材成型加工工艺路线的探索和优化，于2013 年制备出国际首根高性能122型铁基超导多芯线带材(图2)。经热压工艺处理的7 芯和19 芯铁基超导带材在4.2 K，10 T 下同样展示出6.1×104 A/cm2和3.5×104 A/cm2的高电流传输性能(图1)，为目前国际已报道的最高值。另一方面，线带材的规模化制备需要我们探索高致密度线材连续成型工艺。2014 年，通过对制备过程中涉及的相组分与微结构控制、界面复合体均匀加工等关键技术的系统研究，本研究组采用连续轧制工艺成功研制出长度达11 m的高性能Sr-122 铁基超导长线(图3)，线材的电流传输表现出良好的均匀性，其性能波动小于5%，整根线材的临界电流的平均值为1.84×104A/cm2(4.2 K，10 T)。这是国际上首根10 m量级的铁基超导线材，标志着线材规模化制备走出的第一步。
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