铌锆系合金超导材料

(Superconducting material of Nb-Zr alloy system)

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铌锆线是最早的实用超导线，

成分范围为15％～50％Zr，25％～35％Zr的Jc最佳，65％～75％Zr的Hc2最高，典型成分为25％Zr和33％Zr，密度7．2～7．7g／cm2。制备线材的基本工艺流程为：

铌+锆--->真空熔铸--->1200℃热锻--->制棒--->拉丝--->热处理--->镀铜

铌锆合金的硬度高，难加工。拉丝时容易粘模子，所以要套不锈钢管。

使用线径为0．025～0．51mm。Jc随着冷加工度的增加而提高。在600～700℃热处理有相变发生，能使Jc提高一个数量级。在750℃以上热处理时会生成高温相，使Jc明显降低。

图1 铌-25锆的H-Ic特性(4．2K)

1--Nb-25Zr(supercon，冷拉态)；2—600℃，加热4min;3—600℃，加热64min

图1和图2分别给出Nb-25Zr的H-Ic特性和不同温度下的Jc-H曲线。冷轧带具有明显的各向异

性。例如10％～30％Zr合金，当外磁场由零增加到2．35T时，顺着轧制方向的Jc//降低1．5～2倍，而垂直轧制方向的Jc⊥降低20～30倍。冷变形度96％的样品的Jc//+Jc⊥能大到20～30。冷变形的Nb-25Zr线，经600℃热处理100h以后，在2．35T下的Jc//=(4～5)×103A/mm2，Jc⊥=2．5×103A/mm2
由于铌钛能很好地与铜复合，容易加工，以及有更高的Hc2和Jc，因而取代了铌锆超导材料。

铌锆合金简介

Nb-Zr alloy
铌锆合金是在金属铌中加入金属锆所组成的合金。
最主要的铌锆合金是Nb-1Zr合金。
铌中加入锆后可提高合金的强度而不影响合金的塑性和加工性能，锆还可以改善合金的抗氧化性和抗碱金属腐蚀性能。
Nb-1Zr合金是应用最多最广的铌合金，是一种低强度铌合金，加工和焊接性能好，铌锆合金主要用于航天航空、原子能反应堆、新型电光源钠灯以及其他应用领域。
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