Supraleiter aus Niob-Titanlegierung
Mar 01, 2024
Was sind Niob--Titan-Supraleiter?
Supraleiter aus Niob--Titanlegierungen sind die Pioniermaterialien der Supraleitungsindustrie. Zusammen mit Nb3Sn-Supraleitern sind sie die Materialien der Wahl für praktische supraleitende Magnetanwendungen. NbTi hat ein hohes oberes kritisches Magnetfeld (ca. 11 T bei 4,2 K und 14 T bei 2 K), lässt sich gut mit Kupfer ziehen und weist eine gute Verarbeitbarkeit, hohe Festigkeit und gute supraleitende Eigenschaften auf.
Schlüsseleigenschaften
Die Legierung vereint eine supraleitende Übergangstemperatur von etwa 9 bis 10 K, ein oberes kritisches Feld von etwa 11 T bei 4,2 K, eine ausgezeichnete Duktilität, die das gemeinsame Ziehen mit Kupfer zu multifilamentären Drähten ermöglicht, und eine gute mechanische Festigkeit für Magnetwicklungen.
Wie NbTi-Drähte hergestellt werden
Die Produktion umfasst das Umschmelzen von NbTi-Legierungsbarren im Vakuumlichtbogen, das Strangpressen und Co-{0}}Ziehen von kupferplattierten Barren, mehrere Ziehdurchgänge, um feine Filamentdurchmesser zu erreichen, und eine abschließende Wärmebehandlung zur Optimierung der Flussmittel-Pinning-Mikrostruktur.
Anwendungen
NbTi-Magnete werden in medizinischen MRT-Bildgebungssystemen, NMR-Spektroskopiemagneten, Teilchenbeschleunigern wie den Large Hadron Collider-Dipolmagneten und supraleitenden Labormagnetsystemen verwendet. Nb3Sn wird aufgrund seines höheren kritischen Feldes für Magnete mit höheren -Feldern oberhalb des praktischen NbTi-Bereichs bevorzugt, ist jedoch spröder und schwieriger herzustellen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das obere kritische Feld von NbTi?etwa 11 T bei 4,2 K und 14 T bei 2 K.
Warum wird Kupfer gemeinsam mit NbTi gezogen?Kupfer sorgt für Stabilisierung und Quenchschutz im supraleitenden Draht.
Wann wird Nb3Sn anstelle von NbTi verwendet?Für Magnete mit höherem -Feld oberhalb des praktischen NbTi-Bereichs, da Nb3Sn ein höheres kritisches Feld hat.
Was ist die supraleitende Übergangstemperatur von NbTi?Die Übergangstemperatur der Niob-{0}}Titan-Legierung beträgt etwa 9 bis 10 K.
Wie werden supraleitende NbTi-Drähte hergestellt?Knüppel aus NbTi-Legierungen werden im Vakuumlichtbogen umgeschmolzen, dann extrudiert und zusammen mit Kupfer gezogen, in mehreren Durchgängen auf feine Filamentdurchmesser gezogen und schließlich wärmebehandelt, um die Flussmittel-Pinning-Mikrostruktur zu optimieren.
Wo werden supraleitende NbTi-Magnete eingesetzt?Medizinische MRT-Bildgebungssysteme, NMR-Spektroskopiemagnete, Teilchenbeschleuniger-Dipolmagnete wie die des Large Hadron Collider und supraleitende Labormagnetsysteme.
