通过固态自烧结制备强连接非原位 MgB2 多晶块材

我们研究了在低压下通过系统改变烧结条件制备的非原位 MgB2 多晶块材的微观结构、正常态电连通性及临界电流密度。在约 900{\deg}C 高温下长时间加热的样品显示出增加的堆积因子、更大的晶间接触面积以及显著增强的电连通性，所有这些均表明 MgB2 发生了固态自烧结。由实验室自制球磨粉末烧结而成的非原位 MgB2 块材表现出高达 28% 的显著增强连通性，这是无压非原位 MgB2 块材、线材和带材中的最高连通性。令人惊讶的是，在长时间（约 100 小时）烧结过程中，烧结后的非原位 MgB2 块材并未发生晶粒生长。这与原位加工的 MgB2 样品形成鲜明对比，后者在约 900{\deg}C 热处理期间发生了显著的晶粒生长，产生的晶粒比初始硼晶粒大数十倍。因此，由于相对较小的晶粒尺寸和良好的晶间连通性，20 K 下临界电流密度随外部磁场的变化随烧结过程逐步改善。我们得出结论，固态自烧结是一种在不引起晶粒生长的情况下制备强连接、致密非原位 MgB2 多晶体的有效方法。