铌钛超導合金組成成分性能及應用

铌钛超導合金組成成分

铌钛超導合金材料的組成成分要滿足盡量高的Tc、Hc2和Jc要求，一般在Nb-(40％～55％)Ti範圍。 這種合金組分既能得到適當高的Tc和Hc2，又能制得沉澱相數量多的高載流能力的超導材料。 國際上所采用的铌钛合金超導材料的牌號有6種：Nb-44Ti，Nb-46．5Ti，Nb-48Ti，Nb-50Ti，Nb-53Ti，Nb-55Ti等，其中Nb-46．5Ti和Nb-50Ti是廣泛應用的合金組分牌號。

铌钛超導合金性能

铌钛超導材料的組分確定以後，其Tc、Hc2值一般變化不大，而其Jc與冷加工-時效處理所産生的顯微結構有重大關系。若冷加工的位錯胞壁和熱處理的沉澱相的形貌、尺寸、間距、數量能與量子磁通相互匹配，就會産生最大的磁通釘紮力(見磁通釘紮理論)，使铌钛超導材料的Jc達最大值。铌钛超導材料生産中，強烈冷變形後的一次時效處理，其Jc有顯著提高。當采用冷變形時效處理多次、在最後一次時效後純铌純钛産品铌钛超導材料制造工藝流程圖铌n的進一步冷變形的工藝技術(見铌鐵超導材料的多次時效熱處理技術)，能産生較理想的顯微結構(見铌钛超導材料顯微結構)，使Jc獲得更大值。80年代初，中國西北有色研究院研制的NbTi50／Cu多芯複合超導線的Jc高達3．5×105A／cm2(5T，4．2K，10-14Ω•m判據)。到80年代末至90年代初，NbTi46．5／Cu多芯複合铌钛超導材料的Jc提高到(3．7～3．8)×105A／cm2(4．2K，5T，10-14Ω•m判據)的新水平。商品铌钛超導材料的Jc值不高于2．75×105A／cm2(4．2K，5T，10-14Ω•m判據)。

铌钛超導合金應用

铌钛合金超導材料已在超導高能加速器、超導核磁共振成像診斷儀、超導磁懸浮高速列車、超導強磁選礦機等大型裝置上應用； 還在受控核聚變、磁流體發電、發電機、輸電、貯能等能源開發上應用。 此外，在強磁推動系統(艦艇、船只、高速發射等裝置)與軍事防務等方面應用。 總之，塑性铌钛合金超導材料在大型超導應用裝置中起重大作用，它是國際上用量最多(>95％)的超導材料。