本發(fā)明屬于高熵超導(dǎo)線材，具體涉及一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法。

背景技術(shù)：

1、nbtizrhfta高熵超導(dǎo)材料是新發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料，從目前國外的報(bào)道結(jié)果來看，其薄膜已獲得106a/cm2的高載流性能，是十分有前途的超導(dǎo)材料。

2、目前超導(dǎo)材料最大的應(yīng)用市場就是超導(dǎo)磁體，而要制成超導(dǎo)磁體首先需要將超導(dǎo)材料制成超導(dǎo)線材。但采用常規(guī)方式制備的合金線材首先需要制備高熵超導(dǎo)粉末，但是目前高熵超導(dǎo)還是小眾合金粉末，生產(chǎn)廠家很少、即使能生產(chǎn)單批次粉末的量都比較大，而且報(bào)價(jià)很高。這對于配比還未確定的新材料的研發(fā)是十分不利。因此，開發(fā)一種研發(fā)用低成本高熵超導(dǎo)合金的制備工藝對于nbtizrhfta高熵超導(dǎo)合金線材的發(fā)展十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法。該方法采用各單質(zhì)金屬粉末為原料，經(jīng)裝管復(fù)合后加工成生線，再通過高溫?cái)U(kuò)散熱處理制備高熵超導(dǎo)線材，實(shí)現(xiàn)了快速、低成本的制備工藝，并獲得高性能、高均勻性的高熵超導(dǎo)線材，特別適用于高熵超導(dǎo)合金線材配比的優(yōu)化研究，填補(bǔ)了現(xiàn)有缺少低成本高效率高熵超導(dǎo)合金制備工藝的空白。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：步驟一、按照化學(xué)原子比nb:ti:zr:hf:ta＝1～2:1～2:1～2:1～2:1～2稱取各單質(zhì)金屬粉末，然后全部裝入瑪瑙研缽中進(jìn)行研磨，得到混合粉末；

3、步驟二、將步驟一中得到的混合粉末裝入一端封頭的nb/cu復(fù)合管內(nèi)，組裝得到高熵超導(dǎo)合金復(fù)合體；

4、步驟三、將步驟二中組裝的高熵超導(dǎo)合金復(fù)合體加工成生線；

5、步驟四、將步驟三中加工得到的生線密封在氬氣保護(hù)的石英管內(nèi)，然后進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散熱處理，形成高熵超導(dǎo)合金相，得到nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材。

6、上述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述研磨時(shí)間為10min～30min。

7、上述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟三中所述加工方式為拉拔，且道次加工量為10％，所述生線的線徑為φ1mm～φ4mm。

8、上述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟四中所述高溫?cái)U(kuò)散熱處理的溫度為700℃～1100℃，時(shí)間為1h～24h。

9、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

10、1、本發(fā)明采用各單質(zhì)金屬粉末為原料，經(jīng)裝管復(fù)合后加工成生線，再通過高溫?cái)U(kuò)散熱處理制備高熵超導(dǎo)線材，相較于合金法，該制備工藝簡單，普適性強(qiáng)，且采用的原料通過市場購置即可獲得，成本較低(合金法的1/100以下)，實(shí)現(xiàn)了快速、低成本的制備工藝，特別適用于高熵超導(dǎo)合金線材配比的優(yōu)化研究。

11、2、本發(fā)明采用的nb/cu復(fù)合管中內(nèi)層的nb有效隔絕了高熵超導(dǎo)合金粉末即混合粉末與cu的接觸，避免高熵超導(dǎo)合金粉末與cu層反應(yīng)，提高了高熵超導(dǎo)合金相的純度與含量，從而獲得高性能、高均勻性的高熵超導(dǎo)線材。

12、3、本發(fā)明采用的nb/cu復(fù)合管中內(nèi)層的nb強(qiáng)度較高，避免了高熵超導(dǎo)合金粉末即混合粉末與強(qiáng)度較低的cu接觸，從而在加工過程中導(dǎo)致高熵超導(dǎo)合金粉末鑲嵌入cu層，造成高熵超導(dǎo)線材性能的嚴(yán)重不均勻問題；同時(shí)，cu層具有很高塑性，有利于實(shí)現(xiàn)長線的均勻加工，獲得高性能、高均勻性的高熵超導(dǎo)線材。

13、下面通過實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述研磨時(shí)間為10min～30min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟三中所述加工方式為拉拔，且道次加工量為10％，所述生線的線徑為φ1mm～φ4mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本nbtizrhfta高熵超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，步驟四中所述高溫?cái)U(kuò)散熱處理的溫度為700℃～1100℃，時(shí)間為1h～24h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種低成本NbTiZrHfTa高熵超導(dǎo)線材的制備方法，該方法包括：一、按照化學(xué)原子比稱取各單質(zhì)金屬粉末并裝入瑪瑙研缽中研磨，得到混合粉末；二、將混合粉末裝入一端封頭的Nb/Cu復(fù)合管內(nèi)組裝得到高熵超導(dǎo)合金復(fù)合體；三、將高熵超導(dǎo)合金復(fù)合體加工成生線；四、將生線密封在氬氣保護(hù)的石英管內(nèi)進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散熱處理，得到NbTiZrHfTa高熵超導(dǎo)線材。本發(fā)明采用各單質(zhì)金屬粉末為原料，經(jīng)裝管復(fù)合后加工成生線，再通過高溫?cái)U(kuò)散熱處理制備高熵超導(dǎo)線材，實(shí)現(xiàn)了快速、低成本的制備工藝，提高了高熵超導(dǎo)合金相的純度與含量，并獲得高性能、高均勻性的高熵超導(dǎo)線材，適用于高熵超導(dǎo)合金線材配比的優(yōu)化研究。

技術(shù)研發(fā)人員：郝清濱,焦高峰,姚凱,徐曉燕,李建峰,張平祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北有色金屬研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9