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高溫超導(dǎo)材料的50CrV合金管
當溫度T降至臨界溫度T。以下時,超導(dǎo)體的電阻突然變?yōu)榱?,這就是50CrV合金管的零電阻現(xiàn)象。自從1911年荷蘭物理學家昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象以來,由于超導(dǎo)性的神奇的魅力,它一直都是材料、物理等學科研究的熱點領(lǐng)域。目前高溫超導(dǎo)材料主要有:鑭系(35K)、釔系(92K)、鉍系(110K)以及2001年1月發(fā)現(xiàn)的新型超導(dǎo)體二硼化鎂(39K)。
其中,鉍系高溫超導(dǎo)帶材是目前可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的超導(dǎo)材料,鉍系高溫超導(dǎo)材料是由Michel等人發(fā)現(xiàn)的。至少具有三個不同的超導(dǎo)相,它們分別是B22201、B22212、Bi223相,相應(yīng)的超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度T為10K、80K和110K,其中制備相成分以B2223相為主的、具有高臨界電流密度J。
的鉍系高溫超導(dǎo)帶材,是目前各國超導(dǎo)界科學家追求的目標之由于鉍系材料易于成形制成帶材,因此在強電應(yīng)用中占有重要的地位。50CrV合金管超導(dǎo)帶材可通過多種工藝來制備,現(xiàn)在流行的工藝是粉末裝管法(PIT法)。
生產(chǎn)50CrV合金管的拼接技術(shù)
測量數(shù)據(jù)的拼接。采用光學原理對物體進行三維測量,測量一個物體需要4幅以上的測量圖像,然后將多視場的三維測量數(shù)據(jù)進行拼接(縫合)。數(shù)據(jù)拼接的實質(zhì)是將不同坐標系的測量數(shù)據(jù),通過平移、旋轉(zhuǎn),統(tǒng)到一個坐標系上,關(guān)鍵是求取不同坐標系之間的平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣。
要實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的準確拼接,必須在測量50CrV合金管時,設(shè)置拼接標志,按拼接標志對測量數(shù)據(jù)之間進行準確定位和拼接。常用的準確數(shù)據(jù)拼接方法有轉(zhuǎn)臺拼接普通標志點拼接、編碼標志點拼接等。
測量數(shù)據(jù)的精簡和優(yōu)化。為了提高光學三維測量的精度,一般使用高分辨率的CCD攝像機對測量圖像進行拍攝,其測量數(shù)據(jù)量大,影響曲面重構(gòu)的計算速度,必須根據(jù)被測50CrV合金管的形狀特征,對測量數(shù)據(jù)進行精簡。測量數(shù)據(jù)精簡的內(nèi)容有:對數(shù)據(jù)拼接時兩幅圖像搭接部分的冗余數(shù)據(jù)的簡化;計算測量數(shù)據(jù)點的曲率,根據(jù)曲率精簡原理和被測物體的形狀特征,曲率小的部位多精簡數(shù)據(jù),曲率大的部位少精簡數(shù)據(jù),在精簡測量數(shù)據(jù)的過程中又保持被測物體的準確形狀。
50CrV合金管的生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟
當前,50CrV合金管的制備研究已趨于成熟。并使之大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)界。雖然目前已開始就某些產(chǎn)品逐步產(chǎn)業(yè)化,但品種較為單一,并未對生產(chǎn)工藝制定相應(yīng)的規(guī)范,主要是靠經(jīng)驗調(diào)試,50CrV合金管質(zhì)量較難控制,成品率難以保證。物理方面的研究表明,要獲得性能優(yōu)異的高溫超導(dǎo)電性,復(fù)合超導(dǎo)帶材應(yīng)具有高致密度、強c一軸織構(gòu)、盡量少的第二相以及良好的微觀和宏觀均勻性。
由此可見,它的工業(yè)化生產(chǎn)需要解決三個關(guān)鍵問題,即復(fù)合體的變形均勻性,超導(dǎo)陶瓷粉體材料的密實狀態(tài),超導(dǎo)帶材的軋制變形與織構(gòu)形成。當晶粒邊界的取向差值大于10時,存在明顯的弱連接現(xiàn)象,一旦大角度晶界的數(shù)量大于小角度晶界的數(shù)量,電流的長程傳輸便受到阻礙,臨界電流密度值J。將很低。
在塑性成形中形成合理的晶粒取向,有助于改善熱處理后超導(dǎo)相的晶粒取向,從而提高超導(dǎo)帶材的導(dǎo)電性能。由于軋制工藝可以明顯地加強晶??棖嚨男纬桑虼?,常常選擇軋制成形作為超導(dǎo)帶材塑性加工的后部工序。