Nb3Sn,铌锡超导合金,也称为铌三锡超导体,属于A15型金属间化合物,这类化合物为晶体结构,包含多种化合物超导体,Nb3Sn即为其中之一。超导材料包括低温超导材料与高温超导材料两大类,铌锡超导合金为立方晶系,临界温度(Tc)18.1K,临界磁场(Hc)4.2K,是一种低温超导材料,工作在液氦温区(4.2K)。
在全球范围内,已经开发问世的低温超导材料种类较多,各有优缺点,综合考虑经济价值,目前实现商业化应用的低温超导材料主要是铌钛合金超导体(NbTi)与铌锡超导合金(Nb3Sn)两种。铌锡超导合金具有临界磁场高、脆性大、加工难度高的特点。
铌锡超导合金质地脆,加工难度大,其加工工艺主要有扩散法、原位法、等离子喷涂法、气相沉积法等,用以制造型材、膜材、线材、带材等产品。例如采用气相沉积法来制备铌锡超导合金带材,是在高温的镍基合金基底上,将铌和锡气态氯化物利用氢气进行还原,沉积出超导层,再覆盖铜层进行稳定,从而得到层状超导带材。
铌锡超导合金研制技术壁垒高,在全球范围内仅有少数企业可以量产,代表性企业主要有德国Bruker、英国Luvata、英国Oxford、日本JASTEC、中国西部超导等。全球铌锡超导合金产能主要集中在德国、英国、日本、中国等国家的少数企业手中,市场集中度较高。
新思界
行业分析人士表示,在我国,西部超导拥有铌钛合金超导体、铌锡超导合金两种低温超导材料量产能力,产品性能与质量达到国际先进水平,可用于核磁共振成像(MRI)、磁控直拉单晶硅(MCZ)、中国聚变工程实验堆(CFETR)等领域,是我国低温超导材料行业中的领导者,其采用青铜法、内锡法制造铌锡超导合金线材,也是我国唯一一家量产铌锡超导合金产品的企业。