MgB2 초전도 와이어 제조 공정에서 분말·도핑 기반 결함 제어 연구

Defect Control in MgB2 Superconducting Wire Fabrication via Powder and Doping Engineering

연구 내용

MgB2 초전도 와이어의 분말 조성, 분말 혼합, 도핑 및 열처리 조건을 제어해 공극·잔류 무정질상·무질서를 조절하고 전류수송 성능을 개선하는 연구

MgB2 초전도 와이어에서 전류 흐름을 저해하는 공극과 결함을 제작 단계에서 제어하는 연구를 수행합니다. 분말 혼합을 통해 공극 형성 및 핵 생성·성장에 영향을 주고, 입자 크기·분포 및 불순물(산화물·수산화물 등) 변수를 성능과 연계해 해석합니다. 또한 탄소계 도핑 및 저온 소결을 통해 평면·수직 방향 무질서가 달라지는 양상을 추적하고, 잔류 무정질 상을 평가해 제어 전략을 도출합니다. 기계적 분쇄 공정에서 계면 반응과 부반응이 미세구조에 미치는 영향을 함께 검토합니다.

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연구 흐름

초기에는 기계적 분쇄 공정 조건을 변화시키며 계면 반응과 부반응이 MgB2 미세구조에 미치는 영향을 관찰하는 방향으로 연구를 시작했습니다. 이후에는 저온 소결과 탄소계 도핑을 도입해 수직 방향 무질서 및 잔류 무정질 상이 와이어 성능에 미치는 영향을 검증했습니다. 이어서 서로 다른 Mg 분말 조건을 조합하는 혼합 전략으로 공극 특성을 조절하고, 불순물 및 미세구조 변수가 전류수송과 연결되는 상관을 확립했습니다. 최근에는 XRD 및 미세구조 해석을 바탕으로 결함 제어 공정을 공학적으로 연결하는 연구를 수행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

MgB2 와이어 공정 최적화
탄소계 도핑 레시피 도출
분말 혼합 기반 공극 제어
불순물 영향 평가 프레임
저온 소결 결함 설계
계면 반응 부반응 완화
대전류 초전도 와이어 개발
제조 공정-성능 맵 구축
품질 편차 저감 전략
초전도 전력기기용 재료 설계