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Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的机械性能及超导性能研究
引言
超导体被广泛应用于医学、能源、交通等领域中，而超导线材是超导电力应用中必不可少的部分。目前，MgB_2超导体已成为研究热点，这主要是因为它具有较高的超导转变温度和良好的超导电性能。然而，由于制备技术不成熟，MgB_2超导线材在机械性能和稳定性方面仍存在问题。因此，本文以Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的机械性能及超导性能研究为主题，探究如何提高其机械性能和超导性能。
MgB_2超导体的研究现状
MgB_2超导体是一种新的超导材料，其超导转变温度在39K左右。这种材料具有一系列优良的物理和化学特性，如化学稳定性好、电性能优良、超导材料成本低廉等。不过，MgB_2超导材料仍面临着许多挑战，例如其机械性能和稳定性需要进一步改进和提高，以应对各种复杂的工业应用要求。
在最近的研究中，研究者尝试将Nb在MgB_2超导线材中作为增强材料使用，以提高其机械性能和稳定性。经过实验，结果表明，Nb具有良好的增强作用，适当的Nb增强可以大大提高MgB_2超导线材的强度和稳定性。
Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的制备方法
为了制备Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材，首先需要准备好相应材料。MgB_2超导体粉末和Nb棒通常是制备这种材料的主要原材料。然后，使用超过300兆帕（MPa）的高压将混合MgB_2粉末和Nb粉末压缩成棒材。接下来，将这些棒材加工成所需的形状。最后，通过热压、挤压和拉伸等工艺将这些棒材制成Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材。
机械性能测试
为了测试Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的机械性能，可以采用拉伸测试等方法。拉伸测试是一种常用的材料力学测试方法，用于测量断裂点和工程应力应变响应。测试结果显示，在适当的Nb增强下，MgB_2超导线材的机械强度和刚性都得到了显著增强。此外，这种增强材料也可以提高Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的耐疲劳性能和循环使用寿命。
超导性能测试
为了测试Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的超导性能，可以采用磁场下电阻测试等方法。电阻测试旨在测量样品在磁场下的电阻变化，以确定其超导性能。测试结果表明，Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材具有较好的超导性能，其中的临界电流密度（J_c）是可以控制和调整的。这种超导线材不仅可以用于实际生产中，而且能够满足工业应用的需求。
结论
总之，Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材是一种非常有前途的材料，具有良好的机械性能和超导性能。通过使用适当的制备方法和工艺，我们可以进一步提高这种材料的机械强度、稳定性和循环使用寿命，以满足各种复杂的工业应用需求。在使用Nb芯增强千米级7芯MgB_2超导线材的过程中也需要加强对该材料的保护和维护，提高其使用寿命和稳定性。