Применение многоцикловой прокатки для изготовления многослойнго ленточного наноструктурного композита

Большой интерес представляют материалы, содержащие сплавы Nb-Ti и Nb-Zr. Многослойные плоские наноструктурные композиты на основе этих сплавов являются перспективными для создания сверхпроводящих материалов с высокой токонесущей способностью. В ленточном проводнике плоские параллельные сверхпроводящие слои, толщина которых составляет 10-100 нм и, поэтому, сравнима с длиной когерентности сверхпроводника, позволяют использовать эффект влияния протяженной плоской межслойной границы, параллельной внешнему магнитному полю, на пиннинг (закрепление) вихрей Абрикосова и, следовательно, величину критической плотности тока.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа изготовления наноструктурного композита с высокой критической плотностью тока, способного нести большой суммарный ток.

Поставленная задача достигается способом изготовления многослойных ленточных наноструктурных композитов на основе сплава ниобий-титан методом многоцикловой прокатки, каждый цикл которой включал сборку пакета из чередующихся пластин ниобия и сплава ниобий-титан, скрепление пластин между собой, горячую вакуумную прокатку и холодную прокатку. В первом цикле исходными пластинами были компоненты композита, а во втором и последующих циклах - пластины, полученные в предыдущем цикле. Новизна предлагаемого способа заключается в том, что скрепление пластин между собой в пакет осуществляют с помощью диффузионной сварки при температуре 800-900^оС и давлении 20-40 МПа в течение 0,5-3 ч.

Для стабилизации сверхпроводника перед последним циклом прокатки сваренный пакет помещают в медную оболочку. Толщина медной оболочки составляет 3-25% от толщины пакета.

При исследовании микроструктуры поперечных сечений образцов композитов, вырезанных параллельно направлению прокатки, нами было установлено, что критическая плотность тока была тем выше, чем менее волнообразными были слои ниобия и слои сплава ниобий-титан. По аналогии с колебательными процессами для характеристики волнообразности слоистой структуры были взяты длина периода одной волны L и ее амплитуда A. Было также замечено, что в слоях с сильно выраженной волнообразностью (малые L и большие А) отмечались локальные уменьшения (вплоть до нуля) толщины слоев как ниобия, так и сплава ниобий-титан.

Наименее заметно волнообразность структуры проявлялась в том случае, когда прокатывался пакет, предварительно скрепленный с помощью диффузионной сварки, проводимой в заявляемых нами интервалах.

При этом помещение его перед последним циклом прокатки в медную оболочку, заявляемой нами толщины, приводило к стабилизации многослойных ленточных наноструктурных композитов с высокой критической плотностью тока.

Дата добавления: 2014-05-20; просмотров: 316; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!