金属学报

作者：高瞻, 张泽荣, 程军胜, 王秋良

单位：1 中国科学技术大学 稀土学院 合肥 230026；2 中国科学院赣江创新研究院 赣州 341119；3 中国科学院电工研究所 北京 100190

关键词：Nb₃Sn超导线,超导接头,Ta,HF腐蚀,

基金：中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E055C003)

高质量的超导接头对于超导磁体的建造和后期稳定运行有着关键的作用。然而，针对Nb3Sn线材，常常因为内部Ta阻挡层的存在而影响超导接头的制备。为了探究Nb3Sn超导线材中Ta阻挡层的去除方法，选取内锡法制备的Nb3Sn超导线材为实验对象，研究了线材在HF溶液、HF气氛、HF和H2O2混合溶液以及HF和HNO3混合溶液中的腐蚀行为和特征，利用SEM和OM分析了线材微观结构和腐蚀形貌。结果表明，Ta层在HF和HNO3混合溶液中腐蚀最快，在HF和H2O2混合溶液中次之，在HF气氛中较慢，在HF溶液中最慢。综合腐蚀后效果，采用HF和H2O2混合溶液进行腐蚀是去除Nb3Sn超导线材中Ta阻挡层的最佳方法。同时，选取高纯Ta片为研究对象，分别在上述介质中进行腐蚀实验，并通过OM、XRD和XPS观察和分析试样腐蚀形貌、物相结构变化和腐蚀溶液中的元素价态，揭示了Ta的腐蚀机理，氧化剂的存在可以通过加快Ta表面Ta2O5膜的形成来加快HF对Ta的腐蚀速率。

来源：2024年第7期

《金属学报》期刊编辑部

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