铌-钛超导合金PDF电子书下载

第一章　超导性的基本概念 1

第一节 概述 1

第二节 超导体的两个基本特征 1

一、完全导电性 1

目录 1

二、完全抗磁性 2

第三节 临界温度、临界磁场和临界电流 3

一、临界温度 3

二、临界磁场 4

三、临界电流 4

一、Ⅰ类超导体（软超导体） 6

第四节 超导体的分类 6

二、理想的Ⅱ类超导体 8

三、非理想的第Ⅱ类超导体 9

第五节 产生超导性的原因 10

第二章　Nb-Ti合金系超导材料的制造 14

第一节 概述 14

第二节 Nb-Ti二元合金 15

一、对原材料的要求 15

二、合金成分对超导性能的影响 16

三、氧、碳含量的影响 17

一、熔炼工艺 18

第三节 Nb-Ti二元合金制备工艺 18

二、Nb-Ti锭的锻造开坯 22

三、美国华昌公司（TWCA）生产Nb-Ti棒材的工艺 23

四、直径12.7毫米棒材超声波检验质量标准 24

五、美国华昌公司（TWCA）生产Nb-Ti棒的技术规范 25

第四节 棒材和线材的拉伸 30

一、棒材的拉伸 30

二、线材的拉伸 30

第五节 国外制备Nb-Ti合金材料的几种工艺 33

一、美国Nb-Ti超导体的制造工艺 33

三、体心立方结构和变形温度的关系 33

二、日本Nb-Ti超导体的制造工艺 36

第三章 多芯复合超导体 37

第一节 概述 37

第二节 超导体的不稳定现象 37

一、退化效应 37

二、锻练效应 37

三、低磁场下的不稳定性 38

四、超导体的失超 38

第三节 不稳定现象和磁通跳跃 38

一、冷冻稳定 42

二、绝热稳定 43

三、动态稳定 45

第四节 多芯复合导体的发展概况 46

第五节 复合导体的能量损耗 48

一、磁滞损耗 48

二、涡流损耗 50

三、自场损耗 53

四、自场损耗与磁滞损耗的比较 54

第六节 铜、铝基体的基本性质 55

一、铝基体的优缺点 58

一、确定复合层数和芯丝根数 59

二、铜基体的优缺点 59

第七节 多芯复合导体的设计 59

二、确定单芯组元导体的直径 60

三、确定复合锭铜包套尺寸 60

第八节 复合包套的设计与焊接 63

第九节 复合坯锭的挤压 65

一、挤压力的计算 65

二、挤压温度和挤压速度的影响 66

第十节 挤压复合棒的缺陷 68

一、表面起泡 68

三、偏心 69

二、芯棒的扭曲 69

四、挤压比太小 70

第十一节 静液挤压技术 71

一、静液挤压的特点 71

二、流体和润滑 74

三、Nb-Ti线材的静液挤压 74

第十二节 铝稳定多芯超导体的制造 77

一、复铝的方法 78

二、铝稳定多芯复合导体制造的新方法 80

三、铝稳定Nb-Ti复合导体的机械、电气性质 82

四、以铝为稳定体的大型复合导体和电缆的制造 86

五、应力-应变对铝稳定超导体性能的影响 90

第十三节　脉冲磁体用三组元导体 92

一、对基体材料的选择与处理 93

二、三组元复合导体的制造方法 96

三、Cu/Cu-Ni界面的扩散 98

四、三组元复合导体的交流损耗 99

第四章　微观组织与临界电流密度的关系 102

第一节 Nb-Ti合金的钉扎机制 102

第二节 在Nb-Ti合金中钉扎力的各向异性 106

第三节 微观组织与临界电流密度的关系 108

一、影响临界电流密度值（Jc）的三个参数 109

二、提高在高场下临界电流密度（Jc）的主要方法 110

三、沉淀热处理 112

四、合金成分与临界电流密度（Jc）的关系 115

五、临界电流与磁场的关系 116

六、冷加工变形对超导性能的影响 118

七、α-Ti相的沉淀与临界电流密度的关系 121

八、马氏体的生成对超导性能的影响 121

九、ω相对超导性能的影响 123

十、时效处理温度和时间对超导性能的影响 125

十一、热处理次数和附加变形对临界电流密度的影响 130

第一节 概述 133

第五章　Nb-Ti基多元超导合金 133

第二节 Nb-Ti－Ta三元合金 135

一、上临界磁场特性 135

二、Nb-Ti-Ta三元合金的基本性质 135

第三节 Nb-Ti－Ta三元合金的制造 137

一、Nb-Ti－Ta三元合金的制造工艺 137

二、临界电流密度与冷却温度的关系 139

三、冷断面收缩率对超导性能的影响 140

四、冷加工和热处理对Nb-Ti-Ta合金机械强度的影响 142

五、时效处理对临界电流密度的影响 143

一、制造工艺 146

第四节 Nb-Ti-Zr三元合金 146

二、熔炼方法及加工流程 147

三、影响Nb-Ti-Zr三元合金超导性能的因素 148

第五节 Nb-Zr-Ti三元合金 158

一、合金的熔炼 158

二、合金的热处理 160

三、Nb-Zr和Nb-Zr-Ti合金锭的机械性能 167

四、冷加工对Nb-Zr-Ti合金超导性能的影响 171

五、时效处理对超导性质的影响 171

七、中间热处理对超导性质的影响 172

六、时效处理对合金硬度的影响 172

八、最终时效处理对超导性质的影响 175

第六节 Nb-Ti-Ge三元合金 175

第七节 Nb-Ti-Cu三元合金 177

第八节 Nb-Ti-Hf三元合金 177

一、合金的制备与加工 177

二、合金的临界转变温度和上临界磁场 179

三、含Hf量对临界电流密度的影响 180

四、时效处理对临界电流密度的影响 182

第九节 Ti-Nb-Ta-Zr四元合金 183

第六章 工程实用导体的制造 185

第一节 整块导体 185

一、绞缆 188

第二节 绞制和编织电缆 188

二、编织电缆 200

第三节 中空导体 207

一、概述 207

一、中空导体的优缺点 208

第七章　Nb-Ti超导线的焊接 210

第一节 概述 210

一、超导材料的焊接特点 210

二、焊接方法 211

第二节 低温钎焊 211

二、钎焊方法 212

一、钎料和钎剂的选择 212

三、对钎焊的几点评价 213

第三节 超声焊接 215

一、超声焊接的原理 215

二、超声波焊接的优点 216

三、焊料的清除 216

四、焊接 216

五、接点的修整 217

第四节 冷压焊 217

第五节 扩散焊接 219

一、Nb-Ti板材的扩散焊接 219

二、Nb-Ti多芯复合超导线的扩散焊接 220

第六节 爆炸焊接 224

第七节 其它焊接方法 227

第八章 辐照效应 233

第一节 概述 233

第二节 辐照对Nb-Ti合金性能的影响 233

第三节 辐照对常导基体金属的影响 243

第九章 Nb-Ti合金的机械性质 245

第一节 体心立方超导合金的弹性特性 245

第二节 体心立方超导合金的形状记忆效应和伪弹性 245

第三节 体心立方超导合金的塑性特征 248

第四节 体心立方合金多芯复合超导体的机械性质 253

第五节 应力对超导性质的影响 257

一、应力对合金超导体性质的影响 257

二、应力效应对超导磁体性能的影响 257

附表 259

附表－1 钛化合物的临界转变温度和晶格点阵 259

附表－2 某些超导合金及其特性 260

附表－3 国外实用超导材料主要生产厂家 261

附表－4 日本各种超导材料的机械性质 264

附表－5 Nb及其合金的电解抛光技术 266

附表－6 Nb及其合金的化学抛光技术 266

主要参考文献 267