Ba_(1-x)K_(x)Fe_(2)As_(2)铁基超导带材的织构调控与性能研究

作     者：刘世法 姚超 黄河 董持衡 郭文文 成者 朱炎昌 Satoshi Awaji 马衍伟 Shifa Liu;Chao Yao;He Huang;Chiheng Dong;Wenwen Guo;Zhe Cheng;Yanchang Zhu;Satoshi Awaji;Yanwei Ma

作者机构：Key Laboratory of Applied SuperconductivityInstitute of Electrical EngineeringChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China High Field Laboratory for Superconducting MaterialsInstitute for Materials ResearchTohoku UniversitySendai 980-8577Japan 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2021年第64卷第10期

页      面：2530-2540页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Key R&D Program of China (2018YFA0704200 and 2017YFE0129500) the National Natural Science Foundation of China (51861135311, U1832213 and 51721005) the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences (XDB25000000) the Key Research Program of Frontier Sciences of Chinese Academy of Sciences (QYZDJ-SSWJSC026) 

主　　题：iron-based superconductors critical current density scalable grain texture hot isostatic pressing 

摘      要：高性能超导材料是高场磁体开发的基础.铁基超导体具有很高的上临界场和较低的各向异性,在高场应用领域具有广阔的前景,如加速器磁体、高场核磁共振谱仪、医用磁共振成像系统和可控核聚变装置.本文通过一种易于规模扩展的工艺路线制备了铜银复合包套Ba_(1-x)K_(x)Fe_(2)As_(2)(Ba122)超导带材,其传输临界电流密度在4.2 K和10 T外磁场下为1.1×10^(5)A cm^(-2),达到了105A cm^(-2)的实用化水平.该制备路线结合了平辊轧制织构化工艺和热等静压致密化工艺.通过改变轧制工艺参数,可以调控多晶的织构度.研究表明,在轧制过程中施加较大的变形量可以提高Ba122超导带材的c轴织构度,从而提高其传输性能.对高性能带材的微观结构表征表明,其Ba122相元素分布均匀,晶粒细小且连接性良好,有助于提高晶界钉扎作用.磁光成像研究表明,即使在25 K,样品中仍然存在较大的磁化电流.本文采用的易于规模化扩展且低成本的制备路线在Ba122超导带材中获得了很高的传输性能,表明铁基超导材料在未来高场应用中是潜在的有力竞争者.