鈮鈦超導合金 細節

鈮鈦超導合金

在現有的超導技術中，鈮鈦超導合金是應用最廣泛的超導材料。
質量比接近1:1的Nb-Ti合金具有良好的超導財產。 它的超導臨界轉變溫度Tc=9.5K可以在液氦的溫度下工作。 可傳輸電流密度Jc≥105A/cm2（4.2K）； 最高應用領域可達10T（100000Gs）（4.2K）。
該合金還具有優异的加工效能，通過傳統的熔煉、加工和熱處理工藝可以獲得超導線材和帶材產品。
囙此，在20世紀60年代開始研究後，它迅速進入了工業規模生產。
20世紀70年代末，美國的年產量達到100噸； 中國還在20世紀80年代左右建造了一條試生產線。

實用的Nb-Ti超導材料大多是簡單的二元合金，含有35%至55%的Nb； 可以添加一些鉭和鋯來改善超導財產。
由於超導性的穩定性，通常使用純銅、純鋁或銅鎳合金作為Nb-Ti超導材料的基體資料，並鑲嵌多個Nb-Ti薄芯以形成複合多芯超導材料。
一根超導線可以包含幾十到數萬個Nb-Ti芯，最小芯直徑可以達到1μm。
此外，根據應用場合的不同，多芯導線經常被扭曲和換位，以减少損耗並提高電磁穩定性。

Nb-Ti超導材料的基本加工技術是：用自耗電弧爐或等離子爐將純鈦和純鈮熔煉成合金錠，然後熱擠壓開坯，再熱軋冷拔成棒； 然後將Nb-Ti合金棒作為基體資料插入無氧銅管中，形成單個心軸； 並通過多個複合材料組件將其加工成多芯Nb-Ti超導線和帶材。
資料需要經過多次大型冷加工（加工率90%以上）和低溫（400°C以下）時效熱處理，使超導體獲得足够的有效釘紮中心，提高超導材料的超導效能。
由於超導體的零電阻效應帶來的無焦耳熱損失的特性，以及Nb-Ti超導體在强磁場下攜帶高輸運電流的能力，Nb-Ti超級導體特別適合具有大電流和强磁場的電工。 現場應用。
例如：高場磁體、發電機、電機、磁流體發電、受控熱核反應、儲能裝置、高速磁懸浮列車、船舶電磁推進和輸電電纜等。

到目前為止，Nb-Ti合金超導材料最成功的應用是：直徑超過1公里的大型迴旋加速器和在醫療部門廣泛使用的磁共振成像診斷儀器。

儘管在20世紀80年代中期，科學家們發現了一種可以在液氮溫度（77K）下工作的氧化銅高溫超導體； 鈮鈦合金的成本和數十年的研究、生產和應用開發經驗，仍然是當今世界上最重要的實用超導材料。

鈮鈦超導合金材料的成分應滿足盡可能高的Tc、Hc2和Jc的要求，通常在Nb-（40%-55%）Ti的範圍內。

這種合金成分不僅可以獲得適當高的Tc和Hc2，而且可以製備具有高載流能力和大量沉澱相的超導材料。

國際上使用的鈮鈦合金超導材料有6個等級：
Nb-44Ti、Nb-46.5Ti、Nb-48Ti、Nb-50Ti、Nb-53Ti、Nb-55Ti等，其中Nb-46.5鈦和Nb-50Ti是廣泛使用的合金部件等級。

鈮鈦超導合金的應用
鈮鈦合金超導材料已用於超導高能加速器、超導核磁共振成像診斷儀器、超導磁懸浮高速列車、超導強磁選機等大型設備；
它還用於能源開發，如受控核聚變、磁流體發電、發電機、輸電和儲能。

此外，它還用於强磁推進系統（船舶、艦艇、高速發射裝置等）和軍事防禦。

簡言之，塑性鈮鈦合金超導材料在大型超導應用裝置中發揮著重要作用，是世界上使用最多（>；95%）的超導材料。

超導體NbTi合金棒

 ； 鈮-50%鈦-50%簡介

Nb-50%Ti-50%具有良好的超導性，在超導工業中有廣泛的應用。 它也非常堅固，囙此也被用於航空航太工業。

 ； Nb-50%Ti-50%是一種由鈮和鈦組成的合金。 對於工業使用的鈮鈦合金，鈦的含量通常在20%到60%之間。 最典型的鈮鈦合金約為鈦的66%。

 ； 鈮鈦合金是一種重要的合金超導體資料。 它的超導轉變溫度是8K到10K。 如果在合金中加入其他元素，超導電性將得到改善。

 ； 鈮鈦合金是用合金粉末燒結而成。 我們使用真空電極電弧爐或電子束爐來熔化合金錠。 鈮鈦合金可以是各種形式的片材、棒材、線材、靶材。