行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
超导材料用银及银合金管材
建议项目名称
(英文)
Silver and alloy tubes for superconductor
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.99
中国标准分类号
H 68
牵头单位
西北有色金属研究院
体系编号
532
参与单位
贵研铂业股份有限公司、西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、有研亿金新材料有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

  

超导材料,特别是高温超导材料作为战略高技术材料,已被《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》列为新材料领域三项重点发展的前沿技术之一。随着我国智能电网电力技术、高端医疗装备制造、加速器和核聚变大科学装置发展规划相继公布,未来10年我国超导材料与技术的发展需求将持续增长。2015年国务院公布的《中国制造2025》中提出“突破高温超导材料的制造及应用技术,形成产业化能力”,为高温超导材料产业发展指明道路。目前,在实用化高温超导材料领域,以Bi-2223Bi2Sr2Ca2Cu3Ox)和Bi-2212Bi2Sr2CaCu2Ox)为代表的Bi系高温超导线带材已经达到产业化阶段,并已在超导电缆、超导电机、高场超导磁体等领域获得示范性应用。特别是,Bi-2212超导线材未来将在中国聚变工程实验堆计划(CFETR)、高能粒子加速器等高场磁体方面将有很大应用潜力。Bi系高温超导材料是类钙钛矿的陶瓷材料,一般使用时需要制备成线材或者带材通常采用粉末装管法(PIT),即将这些Bi陶瓷粉末装入到银或者银合金管材内,进行机械加工制成线材或者带材,经过热处理成相后成为超导线带材。作为粉末装管的银或者银合金管材从最初的直径20多厘米经过塑性变形到最终的1毫米左右的超导线材,其化学成分、力学性能、表面质量、尺寸精度等指标对超导线带材制备过程中的装粉、加工均匀性、芯丝密度、织构和超导性能都有很大影响。

银合金管材作为Bi系高温超导材料制备的重要原料,目前没有相应的的技术标准。除了化学成分可以参考YS/T207-2013《导电环用贵金属及其合金管材》和《航空航天用银镁镍合金带(片)材规范》(GJB1740A-2018外,关键的技术要求诸如银合金管材抗拉强度、延伸率、硬度等要求和表面粗糙度、不圆度等只能采用技术协议或合同约定。

    我国Bi系高温超导材料正从实验室走向产业化,但国内缺乏相应的超导材料用银和银合金管材标准,将影响后续批量化生产的产品稳定性。目前国际和国内都没有超导材料用银和银合金管材的标准,严重影响我国超导材料的发展。西北有色金属研究院积累了大量相关数据,制定该技术标准的时机成熟。为了保证Bi超导材料的工业化生产,有必要制定超导材料用银和银合金管材,规范超导材料用原材料的质量,提升超导材料产品质量,为后续超导技术使用奠定物质基础。


范围和主要
技术内容

本标准规定了超导材料用银及银合金管材化学成分、尺寸规格、外观质量、抗拉强度、延伸率、硬度等技术要求等。主要内容如下:

  1. 化学成分:Fe0.04%Pb0.004%Sb0.004%Bi0.004%,杂质总量≤0.05%

  2. 力学性能:①抗拉强度:Rm140MPa;②延伸率控制范围:A30%;③硬度控制范围:HV25

  3. 外观质量及尺寸精度:表面粗糙度Rz不大于6.3um;不圆度:不大于外径公差的90%

    本标准还规定了抗拉强度和延伸率的检测方法,表面质量检测方法和检测标准,不圆度检测方法和检测标准。

国内外情况
简要说明

1、国内外产业情况(市场、进出口、需求及未来发展展望等)及申报单位情况

超导材料用银及银合金主要以管材为主,目前国内主要的生产企业为贵研铂业股份有限公司西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司多年来,采购和验收银及银合金管参照《导电环用贵金属及其合金管材》(YS/T207-2013)和《航空航天用银镁镍合金带(片)材规范》(GJB1740A-2018)标准中的成分指标,目前国外Bi系超导材料生产主要是美国牛津仪器公司和日本住友电工(SEI),国内主要为北京英纳超导技术有限公司和西北有色金属研究院。

贵研铂业股份有限公司是集贵金属系列功能材料研究、开发和生产经营于一体的高新技术企业,生产的银管牌号为Ag99.99Ag99.95西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司产品涵盖贵金属包括金、银、铂、钯、铑、铱等,主要生产Ag99.99AgCu10和银镁镍合金等。

西北有色金属研究院是国际知名的超导材料研究单位,国内唯一研究领域涵盖所有实用超导材料的单位,在材料制备基础研究和技术转化开发方面,已经形成了科研成果-工程化开发-产业化生产的完整技术链。拥有超导线材制备-测试所涉及的超导材料前驱粉末制备、线带材加工、线带材热处理和电磁场性能测试等完整的设备条件,并建成Bi系高温超导材料中试生产线。西部超导材料科技股份有限公司是世界上唯一具有NbTi合金锭、棒、线材全流程生产能力的单位,实现了我国超导材料产业从无到有、从实验室到产业化的飞跃,打破了美国、日本、欧洲在超导线材领域的垄断地位。有研亿金新材料有限公司主要研发、生产、销售微电子光电子用薄膜新材料、贵金属材料及制品等业务,是国内规模宏大、门类齐全、技术能力一流的高纯金属溅射靶材制造企业。

2、国内外标准情况

全国超导标准化技术委员会已发布国家标准18项,其中15项是对IEC/TC90国际标准的采标,1项是对美国试验与材料协会(ASTM)标准的采标,2项是我国自主建立。西北有色院及下属公司西部超导材料科技股份有限公司参与制定标准14项,其中牵头制定标准4,主要涉及名词术语和定义、超导材料特性测试等目前超导材料采用的银和银合金管材主要参考《导电环用贵金属及其合金管材》(YS/T207-2013)和《航空航天用银镁镍合金带(片)材规范》(GJB1740A-2018)。目前国际和国内都没有超导材料用银和银合金管材的标准。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
28 超导材料用银及银合金管材.docx (19.72KB)任务书(建议书)