超导材料——科研速递（一）

超导体

近来，中科院电工所马衍伟（杰青、万人等）课题组需要使用激光器制备实验试样，由于疫情的影响，课题组学生还未能回来，因此，负责激光切割的任务自然而然的就落到了我身上，😅，切割完成后，发现截面处有微裂纹的产生，具体如下图所示，从图中可以看出，裂纹的微观形貌呈现六边形，与前期岩石裂纹在形状上极其相似生活中的科学（三）——蜂巢形状以及结冰过程思考，感觉非常有意思的一个现象，特此进行分享~

原因分析：超导体主要的结构包含两部分：1. 银包套；2. 陶瓷内芯；陶瓷材料自身较高的热膨胀系数与相对较低的热导率等特点，使得其难以发生显著的位错运动，因此在使用激光对材料进行加工时，会由于材料局部区域较大的热应力导致裂纹产生，影响切割质量。因此，陶瓷材料切割过程中需要选择更优的切割参数（功率、切割速度以及切割变数等），使得加工完成后切割截面具有更高的表面质量。

附录：补充材料

超导材料相关的研究主要分为两种：1. 偏应用方向；马衍伟课题组研制出国际第一根100米量级铁基超导长线，被誉为铁基超导材料实用化进展中的里程碑；2. 偏理论研究，数值模拟方向：涉及第一性相关的理论计算；

本部分对超导线具体的工艺进行介绍，具体如下图所示：

当前，激光切割的超导线样品采用Ag作为包套材料，第一感觉是这帮人为了做科研，真拼，😅

附：激光切割引起表面微裂纹的现象实际上可能非常重要（硅在芯片中重要的地位、航空发动机部分结构也想往陶瓷材料发展等），主要涉及的内容有：1、微观组织的融化与在凝固；2、材料在吸收激光能量后引起汽化或者原子键的断裂等。