【摘 要】
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自2001年日本科学家发现MgB2是一种具有39K临界转变温度的超导材料以来，许多国家对其制备、性能和应用开展了大量的研究工作。MgB2超导体具有远高于低温超导体的Tc，又不存在高
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自2001年日本科学家发现MgB2是一种具有39K临界转变温度的超导材料以来，许多国家对其制备、性能和应用开展了大量的研究工作。MgB2超导体具有远高于低温超导体的Tc，又不存在高温超导体中难于克服的弱连接、成本高、难加工等问题，极具潜力成为新一代广泛应用的超导材料。
本文采用粉末套管法制备了MgB2超导线材，重点研究了Mg/B先驱粉末制备工艺、MgB2线材加工工艺和后续烧结工艺，并研究Fe3O4、 CaF2、 MgF2、C、SiC以及石墨稀掺杂物质掺杂对MgB2超导线材性能的影响。
研究表明，采用氩气保护球磨方法可以获得粒径较小、均匀性好的Mg/B先驱粉末，且不会引起先驱粉末成分的变化。用原位粉末套管法制备MgB2/Fe线材过程中，对线材在600℃温度下退火10min能够明显消除线材的加工硬化现象且此时不会引起芯部Mg与B的反应。采用快速烧结的方式可以合成良好的MgB2超导相，并且烧结过程中Mg的氧化并不严重。相对于真空烧结，快速烧结具有快速、成本低、操作方便等特点，且快速烧结样品的临界电流密度明显高于传统真空烧结样品。未掺杂的线材样品经过快速烧结800℃，10min烧结后，自场下的临界电流密度Jc值在5K时达到3.2×105A/cm2，在20K，2T时，临界电流密度值仍大于104A/cm2。采用分步法制备的样品比原位粉末套管法制备的样品更致密，但分步法制备样品的Jc却低于粉末套管法制备样品的Jc。掺杂试验表明，在低场区掺杂样品的Jc值大多低于未掺杂样品的，在高场区SiC、C、MgF2掺杂明显提高了MgB2线材的临界电流密度，其中掺杂5wt％SiC的MgB2线材在5k、6T时Jc值达1.1×104A/cm2。CaF2和石墨稀掺杂的样品Jc值在所有温度和整个磁场范围内都比未掺杂样品低，没有起到改善MgB2/Fe/Cu线材临界电流特性的作用。
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