结晶化学二硼化镁

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二硼化镁粉末的研究现状

213 ±18
单晶样品 3516 ±019
385 ±14
对 MgB2 导电性的研究主要集中在超导转变温度方面 ,直到室温都表现出线性 ,如图 7 所示[2 ] 。从
图 8 MgB2 块状电阻随温度变化
作者用 SHS 法合成的 MgB2 粉末经冷等静压成形后 ,用四引线法测量其导电性。结果发现 ,由于材料中含有一定量的 MgO (约 10 %左右) ,且其相对密度只有 62 %(试样未经烧结) ,导致所测得的室温电阻率较大 ,达到 120μΩ·cm 。但在 39 K 附近时样品仍表示出明显的超导特性 ,电阻率急剧下降 ,温度在 28 K 时电阻已完全为零 ,如图 9 所示。同时 ,作者所测得的曲线与图 7 、图 8 所示的曲线不同 ,即样品的导电性随温度的降低而稍有下降 ,但下降幅度
第
15 卷第 1 2005 年 2 月
期
POWD
粉末冶金工业
ER METALL URGY IND
USTRY
Vol. 15 No. Feb. 2005
1
二硼化镁粉末的研究现状
韩欢庆1 ,2 刘桂荣1 褚征军1 卢惠民2
(11 钢铁研究总院安泰公司 ,北京 100081 ;21 北京科技大学冶金学院 ,北京 ,100083)
图 3 MgB2 的标准 XRD 图谱
图 4 不同工艺条件下 MgB2 的 XRD 图 a - 陶瓷舟 ;b - 钨舟 ;c - 高温下长时间保温
2 MgB2 的制备方法
MgB2 的制备方法主要是把镁粉和硼粉混合后
反应合成。日本科学家秋光纯教授就是将纯度为 9919 %的镁粉与纯度为 99 %的无定形硼粉按 1∶2 的比例混合 ,压制成小球后在高压氮气中加热反应得到 MgB2[1 ] 。现在常用的办法是将无定形单质硼粉和镁粉按化学计量比 (或加入过量的镁) 混匀后装入密封的难熔金属 (如钽) 容器中 ,再放于石英管中抽真空 , 于 700 ～ 950 ℃烧结 1 ～ 4 h 后合成 MgB2 [ 7～11 ] 。

超导材料的新星——二硼化镁

维普资讯
现代材料动态
２００２年第５期
目前已知有三个研究小组从事引入缺陷的工作。伦敦的帝国学院有一个研究组将二硼
化镁样品在加速器内经过一系列的质子辐照在Ｍｇ：格内引入了内部缺陷。他们利用萨Ｂ晶
他们用这种办法使结构无序性达到最佳水平，材料的电流密度提高１。％虽说上述的质子辐照表明在开发二硼化镁的应用方面走出了重要的一步，但这种方法
在１６ａ的高氩压下用热等静压炉在９３的温度下加热１ｈ，即获得空间群为９ＭＰ７Ｋ０ｒ
Ｐ／６ｍｍｍ、晶体结构呈六方形的Ｍｇ２（－．ｓＡ，ｃ３５４。Ｂａ３ｏ６＝．２Ａ）
经在１Ｏｅ场强于零场冷却条件下进行的测量表明，Ｍｇ：０Ｂ的磁化率与温度呈函数关系。并在３Ｋ出现轮廓清晰的迈斯纳效应，在５及１９Ｋ０Ｏｅ的场强下获得４％的超导体分数，９
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现代材料动态
２００２年第５期
墨
超导材料的新星…．二硼化镁
１引言、
就在刚刚跨入新千年的２００１年元月初日本学者Ａｋｍｉｕ在仙台的国际会议上宣布了ｉｔｓ
一
表明超导性在本质上为（）体超导性。四探针电阻测量结果表明，其起始和终止转变温本度分别为３Ｋ和３Ｋ，表明在Ｍｇ：料系内真正实现了超导（）性。９８Ｂ材电

结晶化学二硼化镁

a3 / 3
图6 空间格子黑球是镁白球是硼
图片来源
图1 保定中普瑞拓科技有限公司产品介绍图2 吴戈超导研究的温度变迁图3 李文献二硼化镁（MgB2）的超导机理和性能研究, 图4 晶体学基础例题图5 何涌, 雷新荣结晶化学图6 何涌, 雷新荣结晶化学
谢谢！
Mg原子的数目12*1/6+2*1/2=3 B原子的数目是6 晶格常数：0.3086，0.3086， 0.3524，90°,90°,120° B的配位数是6，Mg的配位数是12 Mg(0，0，0)、B(1/3，2/3，1/2) B-B=a/√3，M-B=√(a2/3+c2/4) 空间群：P6/mmm
二硼化镁（MgB2)
目录
简介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
晶体结构
晶胞
Page 2
简介
二硼化镁（MgB2）是一种硬而脆的物质，延展性很差。
图1
图2
迄今发现的临界温度最高的简单的金属化合物超导材料。
晶体结构
六方晶系
α=β= 900， γ =1200 。
a=b≠c
镁层和硼层交替排列,是一种插层型离子化合物。镁原子层呈三角形结构，硼原子层具有规则的六角蜂房结构，与石墨相似
图3
镁原子提供价电子给硼原子，从而镁硼之间形成离子键。硼原子层内部存在很强的二维共价键，为 σ能带；两个相邻硼原子层间存在三维的金属键，为 π 能带。
晶体结构
镁原子位于硼原子构成的六元环中心
晶体沿C轴方向的投影黑球硼原子白球镁原子
图4
晶体结构 L66L37PC
点群
图5
晶胞

二硼化镁超导线材的制备

摘要二硼化镁是迄今为止所发现的超导临界转变温度最高的非铜氧化物超导材料，具有无弱连接、成本低廉、能够在20K～30K应用等优势，但是MgB2在外场下的临界电流特性较差，因此目前MgB2线带材的制备研究集中在改善晶间连接和通过化学掺杂提高样品的超导临界电流密度方面。

本论文研究了用原位法连续制备的MgB2超导线材其中包括用连续管线成型技术制备单芯多层MgB2超导线材和用通过连续管线成型技术和粉末套管法联合制备多芯多层MgB2超导线材，并对制备的线材在高真空的环境下进行烧结。

通过通过X射线衍射、SEM检测方法研究了制备过程中的工艺参数（烧结温度，保温时间）对块材成份及微结构的影响，利用超导量子干涉仪(SQUID)对样品超导芯进行磁测量，并根据测得的磁滞回线结果计算样品的临界电流密度J c。

研究结果表明，可以用连续管线成型技术成功连续制备SS/Cu/Nb3层单芯MgB2超导线材。

在高真空环境下进行烧结退火，实验表明830℃保温15分钟为最佳的烧结参数。

本文选取830℃保温15分钟的5%SiC掺杂的SS/Cu/Nb3层单芯MgB2超导线材用磁测量法进行超导电性的测试，结果显示，10K，0T时临界电流密度J c值为5.9×105A/cm2，而且样品的电流特性在外加磁场增大时下降速度较慢，在3.5T的外场下电流密度J c值仍然为1.0×105 A/cm2。

在20K，3.5T的情况下电流密度J c值为2.5×104 A/cm2。

用连续管线成型技术和粉末套管法联合制备多芯多层MgB2超导线材的研究表明可以用这种方式连续制备19芯和49芯两种多芯多层线材，而且均可以成功减径至1.01mm。

关键词MgB2 连续管线成型技术单芯多层MgB2超导线材多芯多层MgB2超导线材ABSTRACTMgB2 has the highest critical temperature 39K in non-ceramic superconductors, it has weak link-free grain boundaries and is a low cost material could be used under 20~30K. But MgB2 reveals poor Jc property in high magnetic field. Currently in MgB2 wires and tapes fabrication, many efforts were focused on improving grain connection or doping to enhance Jc property.Monofilamentary multilayers MgB2 wires were fabricated Continuous Tube Forming & Filling(CTFF),and Multifilamentary multilayers MgB2 wires were fabricated Continuous Tube Forming & Filling(CTFF) and Powder In Tube (PIT). Short samples were synthesized through the high vacuum sintering. Systemic experimentation was made to optimize the sintering parameters, the sintering temperature and the sintering time. Phases in sintered samples were detected through X-ray diffraction, micrograph was observed through the scanning electronic microscope, and the Jc was calculated from data of the magnetic hysteresis curves obtained by the SQUID.Samples sintered at 830℃and for 15 minute has pure phases and good superconducting prototies. In this paper 5% SiC doped Monofilamentary MgB2 wires sintered at 830℃ and for 15 minute acquired the best Jc properties. The Jc values at 10K and 0T reached 5.9×105 A/cm2,and at 3.5T it was 1.0×105 A/cm2. Jc decreased with the increase of magnetic field slowly. The Jc values at 20K and 3.5T reached 2.5×104 A/cm2.Keywords MgB2 CTFF Monofilamentary multilayers MgB2 wires Multifilamentary multilayers MgB2 wires目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (5)1.1 超导体的特性和应用 (5)1.1.1 超导体的特性 (5)1.1.2 超导体的应用 (6)超导体 (6)1.2 MgB21.3 MgB线带材研究现状 (9)21.4 本论文研究内容与研究意义 (11)1.4.1 研究内容 (11)1.4.2 研究意义 (11)第2章研究方法和实验设备 (12)2.1 研究方法 (12)2.1.1 工艺流程简述 (12)2.1.2 粉末配置 (13)2.1.3 包套材料选择 (14)2.1.4 形变工艺 (16)2.1.5 烧结热处理 (16)2.2 实验及检测设备 (17)第3章连续管线成型技术制备单芯多层线材 (18)3.1 线材制备过程 (18)3.1.1 粉末选择.............................. 错误！未定义书签。

一种制备二硼化镁超导材料的方法[发明专利]

专利名称：一种制备二硼化镁超导材料的方法专利类型：发明专利
发明人：杨烨,周杰俤,赵勇,程翠华,张勇
申请号：CN200810044467.0
申请日：20080528
公开号：CN101279741A
公开日：
20081008
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种制备二硼化镁超导材料的方法，一种制备二硼化镁超导材料的方法，其作法是：按摩尔比1∶0.7－2.5分别称量镁粉和硼粉；再按镁粉和硼粉的总质量与掺杂物的质量比1∶0.01－1称量掺杂物，掺杂物为柠檬酸或柠檬酸盐中的一种；将镁粉、硼粉和掺杂物的粉末均匀混合成混合粉末；然后在氩气气氛保护下进行烧结，烧结的温度为600℃－1200℃、保温时间0.5－12个小时，即得。

该方法制备时间短，反应温度低，效率高，成本低，尤其适合于工业化生产；利用该法制备的二硼化镁超导材料，临界电流密度显著提高，尤其是在高磁场下临界电流密很高，有利于其在高磁场下的应用，实用性强。

申请人：西南交通大学
地址：610031 四川省成都市二环路北一段111号
国籍：CN
代理机构：成都博通专利事务所
代理人：陈树明
更多信息请下载全文后查看。

一种制备二硼化镁超导线、带材的方法[发明专利]

专利名称：一种制备二硼化镁超导线、带材的方法专利类型：发明专利
发明人：潘熙峰,赵勇,杨烨,周杰悌
申请号：CN200810044433.1
申请日：20080523
公开号：CN101279740A
公开日：
20081008
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种制备二硼化镁超导线、带材的方法，其作法是：a.制备前驱粉：取高硼化镁MgB
4≤x≤12粉末；或者按镁、硼化学计量比1∶3－20将镁粉、无定形硼粉混合成前驱粉；b.装入镁管：将前驱粉装入镁管压实并将其密封；c.装入包套管：将镁管装入金属包套管中；并在金属包套管内填满金属粉末作为阻挡层后将其密封；或者将镁管装入阻挡层金属管后再装入金属包套管内，并将金属包套管密封；d.成型处理：将金属包套管制成带、线材；e.热处理：将金属包套管放入管式炉中，在氩气保护下，以1－10℃/分钟，升温至700～1200℃温度，保温1－30小时，冷却至室温。

用该法制备的MgB超导线、带材，致密性高、晶粒连接性好，截面均匀。

二硼化镁作为固体高能金属燃料应用研究进展

二硼化镁作为固体高能金属燃料应用研究进展钟伟东;梁导伦;沈德魁【期刊名称】《推进技术》【年(卷),期】2022(43)4【摘要】硼(B)在应用过程中存在点火困难、燃烧效率低的问题,为开发具有更高应用潜力的燃料,二硼化镁(MgB_(2))由于其出色的点火燃烧性能引起了广泛关注。

本文简要回顾了MgB_(2)在超导体、固体推进剂和储氢材料等方面的发展历程,介绍了MgB_(2)的主要制备方法,重点对MgB_(2)的热分解、热氧化特性和点火燃烧性能研究三方面对现有研究结果进行了综述。

研究通过氧弹燃烧、热重差示扫描量热(TG-DSC)和X射线衍射(XRD)分析等,发现MgB_(2)相对于B具有更加优越的能量释放特性,其点火燃烧过程是以逐级分解释镁、多种硼镁化合物与镁协同氧化两个动力学过程为核心的复杂反应过程。

通过总结现有研究,发现MgB_(2)热分解、热氧化具体反应过程及其内在关联机制尚未明确,存在缺乏微观层面的物质扩散过程和反应机理研究以及在不同环境条件下的点火燃烧研究等问题。

未来应在微观角度对MgB_(2)点火燃烧的传热、传质过程等进行研究,并开展高温高压下的离散样品点火实验等,以提升MgB_(2)作为固体高能金属燃料的性能表现。

【总页数】10页(P1-10)【作者】钟伟东;梁导伦;沈德魁【作者单位】东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室;东南大学苏州联合研究生院【正文语种】中文【中图分类】V512【相关文献】1.二硼化镁超导线带材及磁体应用研究进展2.金属复合TiO2一维材料光催化氨硼烷制氢研究进展及我国氢燃料电池汽车发展展望3.硼粉理化特性及其在富燃料固体推进剂中的应用进展4.高纯硼粒子的包覆及其在高能富燃料推进剂中的应用(续完)5.高纯硼粒子的包覆及其在高能富燃料推进剂中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究的开题报告

熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究的开题报告一、选题的背景和意义随着现代科技的发展，二硼化镁材料在新能源、航空航天、电子、光学等领域具有广泛的应用。

而二硼化镁膜的制备技术则成为研究热点。

熔盐电解法是一种能够制备高质量二硼化镁膜的方法。

通过对熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究，可以为提高材料性能，扩大应用领域提供可靠的技术支撑。

因此，本次研究具有重要的科学研究和应用价值。

二、研究内容和计划1.研究对象本次研究的对象为熔盐电解法制备二硼化镁膜的过程。

2.研究内容（1）总结目前熔盐电解法制备二硼化镁膜的研究现状及其存在的问题和局限性。

（2）研究熔盐电解法制备二硼化镁膜的最佳工艺条件，包括熔盐组成、电解参数、升温速率等。

（3）探究二硼化镁膜的形貌和物理化学性质。

（4）对二硼化镁膜的应用进行测试和评价。

3.研究计划本次研究拟分为以下几个阶段：第一阶段：文献综述。

梳理目前熔盐电解法制备二硼化镁膜的研究进展，查找相关文献资料，总结存在的问题和研究方向。

第二阶段：确定实验方案。

根据文献综述的结果，确定实验方案，包括熔盐组成、电解参数、升温速率等。

第三阶段：实验测试。

根据实验方案进行二硼化镁膜的制备和测试。

第四阶段：数据分析和结果总结。

对实验获得的数据进行分析和归纳，总结二硼化镁膜制备工艺和物理化学性质。

第五阶段：撰写论文。

根据实验结果和分析，撰写论文，发表科学论文。

三、研究的预期结果本次研究的预期结果包括以下几个方面：（1）总结目前熔盐电解法制备二硼化镁膜的研究现状及其存在的问题和局限性。

（2）研究熔盐电解法制备二硼化镁膜的最佳工艺条件，提出可行的工艺方案。

（3）探究二硼化镁膜的形貌和物理化学性质。

（4）对二硼化镁膜的应用进行测试和评价，为其在新能源、航空航天、电子、光学等领域的应用提供技术支撑。

四、研究的技术路线（1）文献综述收集目前熔盐电解法制备二硼化镁膜的研究资料，对其研究现状及存在的问题和局限性进行分析总结。

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二硼化镁（MgB2)
目录
简介
晶体结构
晶胞
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简介
二硼化镁（MgB2）是一种硬而脆的物质，延展性很差。
图1
图2
迄今发现的临界温度最高的简单的金属化合物超导材料。
晶体结构
六方晶系ຫໍສະໝຸດ α=β= 900， γ =1200 。
a=b≠c
镁层和硼层交替排列,是一种插层型离子化合物。镁原子层呈三角形结构，硼原子层具有规则的六角蜂房结构，与石墨相似
Mg原子的数目12*1/6+2*1/2=3 B原子的数目是6 晶格常数：0.3086，0.3086， 0.3524，90°,90°,120° B的配位数是6，Mg的配位数是12 Mg(0，0，0)、B(1/3，2/3，1/2) B-B=a/√3，M-B=√(a2/3+c2/4) 空间群：P6/mmm
图3
镁原子提供价电子给硼原子，从而镁硼之间形成离子键。硼原子层内部存在很强的二维共价键，为 σ能带；两个相邻硼原子层间存在三维的金属键，为 π 能带。
晶体结构
镁原子位于硼原子构成的六元环中心
晶体沿C轴方向的投影黑球硼原子白球镁原子
图4
晶体结构 L66L37PC
点群
图5
晶胞
a3 / 3
图6 空间格子黑球是镁白球是硼
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