Development of high performance MgB2 wires by Mg diffusion method

镁扩散法开发高性能MgB2丝

• 批准号: 21560764
• 负责人: KUMAKURA Hiroaki
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560764/
• 关键词: 拡散法; 塑性加工; 充填率; 空隙; 多芯線材; 臨界電流密度; Mg添加; 二硼化マグネシウム; 拡散反応; 超伝導線材; 機械加工

We have fabricated single-to 37-filamentary MgB_2 wires applying an internal Mg diffusion process. The billet composed of Mg rod/B powder layer/metal sheath could be uniformly cold worked into wire with 1-1.5mm diameter at room temperature. During the heat treatment Mg at the center of filaments diffused to B layers and reacted with B to form MgB_2 layers. The packing density of this MgB_2 layer was much higher than that of conventional PIT processed MgB_2 wires. The optimum heat treatment temperature for 7-filamentary wire was 640℃, and critical current density J_c value reached to almost 1x10^3A/mm^2 at 4.2K and 10T and 1.3x10^3A/mm^2 in 3T at 20K. These J_c values are now the highest value among the MgB_2 wires. 19-and 37-filamentary wires showed somewhat lower J_c values than 7-filamentary wire due to less uniformity of reacted layers along the wire length.

我们采用内扩散法制备了单根到37根MgB_2单晶丝。由Mg棒/B粉层/金属护套组成的坯料在室温下可均匀冷加工成直径为1 ~ 1.5mm的线材。在热处理过程中，Mg向B层中扩散，并与B反应生成MgB_2层。这种MgB_2层的堆积密度远高于常规PIT处理的MgB_2丝。7芯线的最佳热处理温度为640℃，在4.2K和10 T下的临界电流密度J_c值接近1 × 10^3A/mm^2，在20 K和3 T下的临界电流密度J_c值接近1.3 × 10^3A/mm^2。这些J_c值现在是MgB_2丝中的最高值。19-而37号线的J_c值略低于7号线，这是由于反应层沿丝长沿着方向的均匀性较差。

项目成果

超伝導線材開発の現状と今後の展望

超导线材发展现状及未来展望

• 发表时间: 2012
• 作者: 木村勇次;井上忠信;殷福星;津崎兼彰;熊倉浩明;藤田雅之;Y. KIMURA;熊倉浩明
• 通讯作者: 熊倉浩明

Microstructures and critical currents of single- and multi-filamentary MgB2 superconducting wires fabricated by an internal Mg diffusion process

• DOI: 10.1088/0953-2048/23/8/085002
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: Superconductor Science and Technology
• 影响因子: 3.6
• 作者: K. Togano;J. Hur;A. Matsumoto;H. Kumakura

Progress of MgB_2 wires and tapes

MgB_2线材及带材的研究进展

• 发表时间: 2011
• 作者: Akio Yamanouchi;Shoji Nagaoka;Tomohiro Shirosaki;Maki Horikawa;Makoto Takafuji;Hirotaka Ihara;竹中俊英;H. Kumakura
• 通讯作者: H. Kumakura

内部Mg拡散(IMD)法によるMgB_2線材の作製-フィラメントサイズの組織・特性への影響-

内镁扩散 (IMD) 法制造 MgB_2 丝 - 丝尺寸对结构和性能的影响 -

• 发表时间: 2010
• 作者: Shoji Nagaoka;Akinari Magota;Kazuhiro Tonda;Kahoko Miyazaki;Makoto Takafuji;Hirotaka Ihara;戸叶一正
• 通讯作者: 戸叶一正

MgB_2線材の現状と課題

MgB_2线材的现状及问题

• 发表时间: 2010
• 期刊: セラミックス(Bulletin of the Ceramic Society of Japan)
• 作者: 木村勇次;井上忠信;殷福星;津崎兼彰;熊倉浩明
• 通讯作者: 熊倉浩明