شماره مدرك
21153
شماره راهنما
18132
پديد آورنده
يزداني، وحيد
عنوان
ساخت سيم ابررساناي MgB2
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
ماده چگال
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
هشت، 93ص
توصيفگر ها
منيزيم ديدبوريد , سيم ابررسانا , پودر در لوله
تاريخ ورود اطلاعات
1405/04/13
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
فيزيك
دانشكده
فيزيك
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/04/13
كد ايرانداك
23231897
چكيده فارسي
ابررساناهاي MgB₂ به دليل دماي بحراني نسبتاً باال، هزينه پايين مواد اوليهو چگالي كم، بهعنوان گزينهاي مناسب براي
جايگزيني با آلياژهاي ابررساناي دماي پايين (LTS) در آهنرباهاي قديمي بدون نياز به سرمازايي (cryogen-free)
مطرح هستند. با اين حال، استفاده تجاري از اين مواد منوط به بهبود چگالي جريان بحراني (Jc) بهويژه در ميدانهاي
مغناطيسي باال است. در اين پژوهش، هدف اصلي توسعه و صنعتي كردن و بوميسازي سيمها و مواد كپهاي MgB₂ با
كارايي مناسب جهت كاربردهاي بدون نياز به هليوم مايع و با عملكرد ارتقاء يافته در ميدان مغناطيسي خارجي بوده
است.
در مرحله نخست، نمونههاي كپهاي MgB2 با روش واكنش حالت جامد تهيه و خواص ساختاري و ابررسانايي آنها
بررسي شدند. در ادامه، نمونههايسيميبه روش (Powder-In-Tube (PIT بهصورت تكرشته تهيه شدند. تأثير شرايط
مختلف عمليات حرارتي شامل دما و زمان پخت بر خواص ريزساختاري و چگالي جريان بحراني مورد بررسي قرار
گرفت. نتايج نشان داد كه عمليات حرارتي در محدوده دمايي 680 تا 900 درجه سانتيگراد به مدت 2 تا 4 ساعت،
منجر به دستيابي به مقاديربهينه Jc ميشود.
همچنين اثر دو نوع ناخالصي كربن و اكسيد نيكل بر رفتار مغناطيسي MgB₂ با استفاده از دستگاه مغناطيسسنج نمونه
ارتعاشي (VSM) بررسي شد. نمونه خالص حلقه پسماند باريكي داشت )گيرافتادگي ضعيف(. كربن بهبود جزئي ايجاد
كرد، اما اكسيد نيكل به طور چشمگيري حلقه پسماند را پهن كرده و مغناطش باقيمانده را افزايش داد.
چكيده انگليسي
MgB₂ superconductors are considered a suitable alternative to low-temperature
superconducting (LTS) alloys in legacy cryogen-free magnets due to their relatively high
critical temperature, low raw material costs, and low density. However, the commercial use
of these materials depends on improving the critical current density (Jc ), particularly in high
magnetic fields. The main objective of this research was to develop, industrialize, and
localize high-performance MgB₂ wires and bulk materials for liquid-helium-free
applications, with enhanced performance in external magnetic fields. In the first stage, bulk
MgB₂ samples were prepared using the solid-state reaction method, and their structural and
superconducting properties were investigated. Subsequently, single-core wire samples were
fabricated using the Powder-In-Tube (PIT) method. The effect of various heat treatment
conditions, including sintering temperature and duration, on microstructural properties and
critical current density was examined. The results indicated that heat treatment within the
range of 680℃ to 900℃ for 2 to 4 hours leads to optimal Jc values. Furthermore, the effect of
two types of impurities, carbon and nickel oxide, on the magnetic behavior of MgB₂ was
studied using a Vibrating Sample Magnetometer (VSM). The pure sample exhibited a
narrow hysteresis loop (weak pinning). While carbon provided a slight improvement, nickel
oxide significantly broadened the hysteresis loop and increased the remanent magnetization.
استاد راهنما
پيمان صاحب سرا , حميده شاكري پور
استاد داور
پرويز كاملي , مسعود عطاپور