【摘 要】
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Nb3Al超导线由于其优越的高场性能,良好的延展性以及对应力应变的容受能力,被认为在下一代高场超导磁体领域具有很好的应用前景。美国和日本等少数发达国家已经用卷绕法（Jelly-Roll,JR法）Nb3Al前驱线结合快热快冷-退火转变法（Rapid Heating/Quenching and Transformation,RHQT 法）制作出 了性能优越的 Nb3Al 超导线,但并未达到实用化批量生
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Nb3Al超导线由于其优越的高场性能,良好的延展性以及对应力应变的容受能力,被认为在下一代高场超导磁体领域具有很好的应用前景。美国和日本等少数发达国家已经用卷绕法（Jelly-Roll,JR法）Nb3Al前驱线结合快热快冷-退火转变法（Rapid Heating/Quenching and Transformation,RHQT 法）制作出 了性能优越的 Nb3Al 超导线,但并未达到实用化批量生产的水平,其中仍有一些工艺问题尚待解决。Nb-Al成相复杂,Nb3Al成相区间窄,而国外对Nb3Al前驱线快热快冷过程温度的检测比较粗糙,这样便难以研究清楚Nb3Al前驱线在此过程中的具体相变规律。为了研究Nb3Al成相规律,本论文研制出一套电荷耦合元件（Charge-coupled Device,CCD）比色测温装置。该装置利用TCD2252D型号的CCD作为辐射采集工具,测量Nb3Al前驱线在快热快冷过程中所发出的辐射强度,输出RGB信号值,并用STM32F103C8T6型号的ARM芯片接收RGB信号,利用比色测温法原理计算出对应的温度,再辅以Visual Basic程序,对温度进行检测。该装置测温速率快,采温频率可达10kHz,经过标定之后,其在1800℃-2500℃之间的测温精度在±40℃以内。利用该装置进行测量,可以很清楚地表现出Nb3Al前驱线在快热快冷过程中的温度变化趋势,这样便可以更好地研究Nb3Al成相规律,也可以根据前驱线的差异,制定出更加具有针对性的处理方案,更加精准地调控快热快冷处理过程中温度的高低以及持续时间,以提高超导线的性能。该测温装置的成功研制,解决了研究Nb3Al相变规律的一个关键问题。本论文利用研制出的CCD比色测温装置,以目前较容易批量生产的粉末法（Powder in Tube,PIT法）前驱线为主,以JR法前驱线为辅,对Nb3Al成相规律进行研究,验证了 Nb3Al前驱线在1940℃附近生成BCC（Body-Centered Cubic）相的过程是吸热并且可逆的。对目前效果最好的RHQT法进行改进,制作出了 Nb3Al超导相。
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