實(shí)用高溫超導(dǎo)材料由于它們?cè)诟邷?液氮溫區(qū))或高磁場(chǎng)條件下具備良好的無阻載流能力，在大規(guī)模輸配電、超強(qiáng)磁體、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、變壓器和磁懸浮列車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。高溫超導(dǎo)線帶材的制備是 21 世紀(jì)具有經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略意義的高新技術(shù)。2008年，日本發(fā)現(xiàn)了一類新型鐵基超導(dǎo)體 LaFeAsO1-xFx，超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度 Tc達(dá)到 26 K，引起了全世界超導(dǎo)界極大的興趣。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，如繞制超導(dǎo)磁體、制造超導(dǎo)電纜等，都必須使用超導(dǎo)線帶材。因此，為了實(shí)現(xiàn)新型鐵基超導(dǎo)材料的應(yīng)用，必須研發(fā)超導(dǎo)長(zhǎng)線帶材的實(shí)用制備方法。但是，由于鐵基超導(dǎo)材料的機(jī)械性能相對(duì)比較堅(jiān)硬且具有脆性，難以塑性變形加工。

　　根據(jù)目前的研究成果，鐵基超導(dǎo)線帶材的制備方法首選粉末裝管法(PIT， Powder-in-Tube)。PIT 法的具體流程是先在Ar氣氛下將起始粉末混合均勻后裝填在金屬管中，然后通過旋鍛、拉拔和軋制等冷加工工序?qū)⒔饘俟芩艹删€材或帶材，最后在保護(hù)氣氛下對(duì)已成型的線帶材進(jìn)行熱處理，形成連接性能良好的超導(dǎo)線帶材。PIT 法通常分為原位法(In-Situ)和先位法(Ex-Situ)，兩者最大的區(qū)別是所用的起始粉末不同。原位法是將反應(yīng)原料按合適化學(xué)計(jì)量比混合均勻后裝入金屬管中，而先位法是將已燒結(jié)合成的超導(dǎo)塊材研碎并混合均勻后作為填充粉即前驅(qū)熟粉。原位法的優(yōu)點(diǎn)是制備工藝簡(jiǎn)便且不容易引入雜質(zhì)，但是原位法只能進(jìn)行一次研磨混合，容易導(dǎo)致樣品成分不均勻，影響線帶材的最終性能，并且這種方法只能通過調(diào)整最終熱處理的溫度和時(shí)間來優(yōu)化材料的超導(dǎo)性能。而先位法可經(jīng)過多次混合和燒結(jié)得到反應(yīng)更充分、致密度更高的超導(dǎo)相; 同時(shí)，先位法還可在多次燒結(jié)過程中選擇合適的包套材料和熱處理工藝，進(jìn)一步提高線帶材的傳輸性能。目前，PIT 先位法已成為鐵基超導(dǎo)體實(shí)用化研究的重點(diǎn)，所制備的線帶材在4.2K和零場(chǎng)下臨界傳輸電流密度Jc超過105A /cm2，在10T高場(chǎng)下超過104A /cm2。

　　從工業(yè)應(yīng)用方面來看，PIT 法也非常有吸引力，它所使用的材料成本低且塑性變形工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化生產(chǎn)。目前PIT 法已在超導(dǎo)線帶材的制備上獲得廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了千米量級(jí)的商業(yè)超導(dǎo)長(zhǎng)線的制備。

　　粉末裝管法工藝中，鐵基超導(dǎo)粉末的制備是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。一般是將高純度的起始原料按一定化學(xué)計(jì)量比混合后直接固相燒結(jié)而成。由于鐵基超導(dǎo)材料容易在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)，為了降低粉末中的含氧量，起始原料的配比、研磨、混合和燒結(jié)等都必須在手套箱中或 Ar保護(hù)氣氛下進(jìn)行。一般采用高能球磨法破碎和混合鐵基超導(dǎo)體的起始原料，中間可重復(fù)多次研磨; 將混合均勻后的起始原料置于密閉石英管或金屬管中，通入一定氣氛的氬氣，在 800～1200℃ 高溫?zé)Y(jié)后得到性能良好的超導(dǎo)粉末。在鐵基超導(dǎo)粉末的合成過程中需要注意一些關(guān)鍵問題，比如元素配比、氧含量的控制和熱處理優(yōu)化等。