纳米Al粉掺杂对MgB2 超导块材超导电性和显微结构影响

摘要： 以纳米Al粉为掺杂物质,借助超声 分散,较好地解决了纳米Al粉的团聚及其与B粉的均匀混合问题, 制备出了1mol％、2mol％、5mol％、8mol％纳米Al粉掺杂的MgB2 超导块材, 并对掺杂效果和机理进行了研究. 物相和显微结构分析表明, Al能够替代Mg进入MgB2 晶格内, 并导致MgB2 的晶胞参数 a 、 c 逐渐降低, 其中 c 的降低幅度较大. 随着Al掺量的增加, MgB2 的临界温度 Tc 逐渐降低, 由未掺杂时的38.5K降低至掺杂8mol％ Al时的35.5K. 超导电性研究结果表明, 纳米Al粉掺杂, 在低温、高场、低掺杂量的条件下可以改善MgB2 的超导性能, 掺杂量过大反而 抑制MgB2 的超导性能, 2mol％的纳米Al粉掺杂效果最好.