2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、新近發(fā)現(xiàn)的MgB2超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度為39K,自發(fā)現(xiàn)以來在材料、物理、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。目前世界很多實(shí)驗(yàn)室和研究小組針對MgB2超導(dǎo)體進(jìn)行了大量的研究,并取得了很大的成果,但是對MgB2的相變過程研究較少。本文用自蔓延法合成MgB2超導(dǎo)體,并用淬熄的方法對MgB2超導(dǎo)體摻雜SiC,C的相變過程進(jìn)行研究,為MgB2超導(dǎo)的實(shí)用化提供理論和實(shí)驗(yàn)參考。 通過研究表明:Mg—B體系隨著預(yù)熱溫度的升高,反應(yīng)體系的絕熱溫度也升

2、高;絕熱溫度Tad=1614K時(shí),在點(diǎn)燃反應(yīng)之前需要預(yù)熱,且預(yù)熱溫度不能低于501K;并得出從298K到2000K的溫度范圍內(nèi)MgB2、Mg2Si、CB4和MgB4的生成反應(yīng)Gibbs自由能變值均為負(fù)值,且MgB4的自由能變負(fù)值較大,反應(yīng)較易發(fā)生,因此必須控制合成條件,保證合成過程中足夠的Mg的量,避免非超導(dǎo)MgB4的生成;同時(shí),分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了固—液相反應(yīng)機(jī)制是最理想。 制備MgB2超導(dǎo)體的方法有很多,這些方法一般要求60

3、0℃-900℃,保溫1-48小時(shí)。本文報(bào)道用自蔓延法(SHS)法合成MgB2超導(dǎo)體,該方法工藝簡單,結(jié)果表明雖然樣品中含有少量的MgO雜質(zhì),但是樣品主相為MgB2,樣品的致密度較低,為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間有空洞,每層由顆粒狀晶粒組成,顆粒大小在2υm~5μm之間,樣品的臨界溫度可達(dá)38.45K,臨界電流密度Jc=1.60x106A/c㎡(10K,0.5T)與其他方法合成的樣品的臨界溫度相近。 我們進(jìn)一步用(SHS)法合成MgB2

4、超導(dǎo)體的相成分影響較大的是Mg粒度的大小、預(yù)熱溫度和預(yù)熱速率。研究結(jié)果顯示:隨著Mg粒度的減小,絕熱溫度增大,同時(shí)導(dǎo)致合成產(chǎn)物出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象;預(yù)熱速率的快慢對絕熱溫度沒有影響,但對產(chǎn)物的致密度有影響,且預(yù)熱速率越慢產(chǎn)物越致密: 最后用淬熄的方法對MgB2超導(dǎo)體進(jìn)行了摻雜相變過程的研究。在研究摻雜SiC、C相變過程時(shí)發(fā)現(xiàn):在527℃~650℃時(shí),少量Mg和B固體顆粒間以擴(kuò)散方式發(fā)生固.固擴(kuò)散反應(yīng)生成MgB2;在650℃~700℃時(shí),

5、Mg顆粒開始熔化,Mg周圍的B不斷固溶到Mg液相中并發(fā)生劇烈的液—固放熱反應(yīng)生成MgB2;在700℃~750℃時(shí),摻雜的SiC大部分與MgB2反應(yīng)生成Mg2Si,同時(shí)有一部分C原子進(jìn)入到MgB2取代B原子,同時(shí)少量的MgB2分解生成MgB4和Mg。由于反應(yīng)時(shí)間短,溫度梯度大,少量液相Mg還來不及擴(kuò)散又重新結(jié)晶。通過對MgB1.95C0.05超導(dǎo)塊材XRD圖譜的(101)峰進(jìn)行了分離和SEM照片分析,650℃時(shí)生成的MgB2的(101)峰

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