Надпровідники з ніобієвого-титанового сплаву

Що таке ніобій-титанові надпровідники

Надпровідники з ніобієвого-титанового сплаву є піонерськими матеріалами в галузі надпровідності. Разом із надпровідниками Nb3Sn вони є матеріалами вибору для практичних застосувань надпровідних магнітів. NbTi має високе верхнє критичне магнітне поле (приблизно 11 Тл при 4,2 К і 14 Тл при 2 К), добре витягується з міддю, має хорошу технологічність, високу міцність і хороші надпровідні властивості.

Ключові властивості

Сплав поєднує в собі температуру надпровідного переходу приблизно від 9 до 10 К, верхнє критичне поле приблизно 11 Т при 4,2 К, чудову пластичність, що дозволяє спільне витягування з міддю в багатониткових проводах, і хорошу механічну міцність для намотування магніту.

Як виготовляються дроти NbTi

Виробництво включає вакуумно-дуговий переплав заготовок зі сплаву NbTi, екструзію та спільну{0}}витяжку плакованих міддю-заготовок, кілька проходів витяжки для досягнення тонкого діаметру нитки та остаточну термічну обробку для оптимізації мікроструктури флюсу.

Додатки

Магніти NbTi використовуються в системах медичної візуалізації МРТ, магнітах ЯМР-спектроскопії, прискорювачах частинок, таких як дипольні магніти Великого адронного колайдера, і лабораторних надпровідних магнітних системах. Nb3Sn є кращим для магнітів із сильнішим -полем понад практичного діапазону NbTi через його вище критичне поле, але він більш крихкий і його важче виготовити.

Часті запитання

Що таке верхнє критичне поле NbTi?приблизно 11 Т при 4,2 К і 14 Т при 2 К.

Чому мідь витягується спільно-з NbTi?Мідь забезпечує стабілізацію та захист від гасіння в надпровідному дроті.

Коли використовується Nb3Sn замість NbTi?Для магнітів із сильнішим-полем вище практичного діапазону NbTi, оскільки Nb3Sn має вище критичне поле.

Яка температура переходу NbTi у стан надпровідності?Температура переходу ніобій-титанового сплаву становить приблизно 9–10 К.

Як виготовляються надпровідні дроти NbTi?Заготовки зі сплаву NbTi переплавляються у вакуумній дузі, потім екструдуються та спільне{0}}тягнуться з міддю, протягуються через кілька проходів до тонких діаметрів ниток і, нарешті, піддаються термічній обробці для оптимізації мікроструктури закріплення флюсу.

Де застосовуються надпровідні магніти NbTi?Системи медичної візуалізації МРТ, магніти ЯМР-спектроскопії, дипольні магніти прискорювачів частинок, такі як Великого адронного колайдера, і лабораторні надпровідні магнітні системи.