【摘 要】
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以YBCO为代表的第二代涂层超导材料由于其具有更高的不可逆场和较强的载流能力,在电磁领域拥有广泛的应用场景。Ni-W合金在抗氧化性能以及与超导层的晶格匹配方面优势明显,是制备YBCO超导线材普遍使用的的织构金属基板之一。近年来研究发现,Ag元素可以调控低W(≤5at.%W)含量的Ni-W合金基带的晶粒形貌,获得的细长化晶粒对提高超导材料的电流传输能力有着显著的提升。Ag如能在高W合金中达到同样的优
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以YBCO为代表的第二代涂层超导材料由于其具有更高的不可逆场和较强的载流能力,在电磁领域拥有广泛的应用场景。Ni-W合金在抗氧化性能以及与超导层的晶格匹配方面优势明显,是制备YBCO超导线材普遍使用的的织构金属基板之一。近年来研究发现,Ag元素可以调控低W(≤5at.%W)含量的Ni-W合金基带的晶粒形貌,获得的细长化晶粒对提高超导材料的电流传输能力有着显著的提升。Ag如能在高W合金中达到同样的优化效果将有助于进一步拓宽Ni-W基带的研究方向,因此本论文开展了 Ag对Ni-7at.%W基带影响的研究。实验采用放电等离子烧结技术制坯,围绕RABiTS路线制备金属基带的关键环节,讨论了 Ag元素对其织构、晶粒形貌的影响,并通过对轧制中间热处理工艺的探讨进一步优化了实验结果。论文获得的创新性研究成果如下:通过实验发现,Ag导致Ni-7at.%W基带中S取向含量和形变织构总量降低,进而影响了基带中再结晶立方织构的形成。通过在轧制变形量为95%时引入550℃保温2h的中间热处理,可以使冷轧基带的形变因子R由0.72提升至1.05,增加了一部分Copper取向含量;经过回复后的基带中Cube取向增加了 65%,有利于提高再结晶立方织构的形核率。最终,经过再结晶热处理获得了表面立方织构含量为97%的Ni-7at.%W-1 00ppmAg的合金基带,晶粒纵横比在0.4-0.6间的含量为35%,小尺寸晶粒含量较Ni7W提升10%以上。本论文基于对基带形变、回复、再结晶组织的研究,分析了 Ag对Ni7W基带的影响机制,并得到了最佳的Ag添加量,进一步拓展到对基带织构、形貌的优化,实验得到的Ni7W-Ag合金基带研究成果对未来制备高性能的涂层导体奠定了理论基础和实验思路。
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