本发明涉及一种表面工程领域，具体涉及一种nbti/cu复合超导线材的制备方法及线材。
背景技术：
1、1911年，荷兰科学家昂尼斯(onnes)在实验中成功地将氦气(液化温度为4.2k)液化，发现水银(hg)跨越液氦临界温度4.2k的零电阻现象，这一现象被命名为“超导”现象。低温超导材料分为金属、合金和化合物，具有低临界转变温度(tc＜30k)，需要在液氦温度条件下工作。nb3sn和nbti低温超导体的发现，使超导材料大规模应用于大型加速器、磁约束可控核聚变和mri等装置中。合金系低温超导材料是以nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体，tc在9k以上。nbti合金的超导电性和加工性能优异，其使用已占低温超导合金的95％左右。
2、nb-ti超导合金是商用低温超导材料的典型代表，具有以下四个特点：①良好的低磁场超导性能，超导转变温度约为9.7k，并具有良好的临界电流密度；②高延展性以及易加工性，加工工艺相比其它超导材料更加成熟；③合金超导性能稳定，在磁体材料制造和加工过程中变化不大；④原材料成本和生产成本较低，并且运行更加可靠和稳定，在磁体制造和运行过程中，其性能衰减速度相比较其他超导体较慢，降低了制造成本及后期维护成本。nb-ti合金的出现，大幅降低了超导材料的制备成本，促进了超导合金的研究和应用。基于上述特点，nbti/cu超导线目前广泛应用于大扭矩船舶推进电机、核磁共振谱仪、和核磁共振成像、高能粒子加速器、国际热核实验反应堆项目及磁悬浮等军事、交通、医疗及高能物理研究等多个领域。
3、中空型超导线内部为空心铜管，外部多根超导股线作为子股线螺旋缠绕，相邻超导股线紧密排布，铜管内部中空部分为冷却介质的流通通道。在托卡马克-10装置上也已经使用了中空超导体制成的强冷超导磁体。但是其制备工艺较为复杂，材料成品率不高，铜超比不均匀，在使用过程中事故率较高，限制了其发展。
4、溅射和离子注入工艺是常见的表面改性工艺，本申请采用溅射和离子注入工艺在中空铜管表面制备得到nbti超导结构，提高了超导线材的综合性能。
技术实现思路
1、本发明涉及一种表面工程领域，具体涉及一种nbti/cu复合超导线材的制备方法及线材，以解决背景技术中提到的诸多问题。
2、本发明涉及的技术方案为：
3、一种nbti/cu复合超导线材的制备方法，包括如下步骤：
4、对中空铜管材进行表面清洁处理，酒精超声清洗晾干；
5、在空心铜管材表面采用磁控溅射制备nb层，溅射电压为200-300v、电流8-10a，本底真空度为1-2×10-3pa，充氩后工作气压为0.2-0.4pa，溅射时间40-60min，处理后随炉冷却；
6、在nb层表面离子注入ti，背底真空仍维持在1-2×10-3pa，加速电压20-30kv，弧流2-5a，注入剂量4-8×1017ions/cm2。
7、更进一步地，心铜管截面外径为3mm，壁厚为0.6mm。
8、更进一步地，酒精超声清洗10分钟。
9、更进一步地，nb靶纯度为99.99％。
10、更进一步地，氩气纯度为99.99％。
11、更进一步地，获得铌层厚度10μm。
12、更进一步地，溅射时基底温度为80-100℃。
13、更进一步地，注入期间铜管保持100-200℃。
14、一种采用上述制备方法制备得到的一种nbti/cu复合超导线材。
15、更进一步地，空心铜管截面外径为3mm，壁厚为0.6mm。
16、本申请采用溅射和离子注入工艺在中空铜管表面制备得到nbti超导结构，在中空铜管表面磁控溅射制备得到nb层，随后通过离子注入ti获得nbti超导结构，获得的中空超导线材较现有技术中通过缠绕超导股线制备的中空超导线材疲劳特性得到了显著提高。
17、本申请提供一种nbti/cu复合超导线材的制备方法。
18、首先对中空铜管材进行表面清洁处理。酒精超声清洗10分钟，晾干。空心铜管截面外径为3mm，壁厚为0.6mm。
19、在空心铜管材表面采用磁控溅射制备nb层。nb靶纯度为99.99％、溅射电压为200-300v、电流8-10a，本底真空度为1-2×10-3pa，充氩后工作气压为0.2-0.4pa，氩气纯度为99.99％；溅射时基底温度为80-100℃，溅射时间40-60min，铌层厚度10μm，处理后随炉冷却。
20、在nb层表面离子注入ti。背底真空仍维持在1-2×10-3pa，加速电压20-30kv，弧流2-5a，注入剂量4-8×1017ions/cm2，注入期间铜管保持100-200℃。
21、最终获得具有超导特性的中空nbti/cu复合超导线材。本申请将溅射、离子注入工艺应用到超导材料的制备中，提供一种新颖的中空nbti/cu复合超导线材制备工艺，由于离子注入量便于调控，对于超导材料成分的控制更加精细，此外由于避免超导体的拉拔处理，得到的超导材料更加均匀，避免了局部失超的风险，表面质量更加优异，避免了在使用过程中拉拔产生的微裂纹的扩展导致的线材的破坏。此外通过参数的调整获得更加优异的超导性能。
1.一种nbti/cu复合超导线材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，空心铜管截面外径为3mm，壁厚为0.6mm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，酒精超声清洗10分钟。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，nb靶纯度为99.99％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氩气纯度为99.99％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，获得铌层厚度10μm。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，溅射时基底温度为80-100℃。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，注入期间铜管保持100-200℃。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的一种nbti/cu复合超导线材。
10.如权利要求9所述的线材，空心铜管截面外径为3mm，壁厚为0.6mm。
