二硼化镁(MgB2)是一种低成本、无毒的超导体，用于励磁体、电动机和发电机。然而，生产纳米级硼(B)颗粒以制造MgB2很贵。研究人员最近通过在2-丙醇(一种高粘度溶剂)中使用高能超声处理来解决这个问题，以产生无杂质的nm大小的B颗粒。该方法具有成本效益，可以制造散装MgB2具有高临界电流密度，这是可持续生产高性能超导磁体的先决条件。

二硼化镁(MgB2)，一种二元化合物，在大约39K(-234°C)的中等温度下表现为超导体——一种对流过它的电流没有阻力的物质。使用相对便宜的液氢或氖冷却剂可以达到该温度。

此外，镁B2价格低廉，重量轻且无毒，其前体-镁(Mg)和硼(B)-大量可用。因此，它可以取代需要昂贵的液氦进行冷却的传统低温超导体，并替代基于稀有元素钕以及铁和硼的磁铁。

雅2应用范围广泛，包括制造用于磁共振成像、核磁共振、磁性药物输送、故障电流限制器、电动机和运输的线圈和磁铁。根据研究，镁B2是多晶超导磁体的良好候选者，因为它具有良好的临界电流密度(Jc)和高捕获磁场(TF)。

然而，它遭受弱磁通量固定的影响。为了增强销钉，必须调整以MgB为单位的销钉中心2—构成MgB的晶粒或小晶体的边界2.为此，研究人员现在已经展示了如何将纳米级B颗粒用作B前体来制造纳米级MgB。2具有强晶界销和高J的晶粒c.

目前，B纳米颗粒是通过球磨，热解和烧结生产的。然而，这些技术存在低纯度输出和成本效益差等缺点，需要更好的替代品。为此，由日本芝浦工业大学(SIT)的MuralidharMiryala教授领导的一组科学家最近探索了高能超声处理，作为精炼分散在2-丙醇中的粗B粉末至纳米级尺寸的具有成本效益的替代方案。他们的工作发表在《合金与化合物杂志》上。

“在这种技术中，超声波振动赋予溶剂中的B粒子高速，导致碰撞。碰撞过程中产生的微小气泡坍塌产生的摩擦和剪切撕裂、压缩和能量释放将B颗粒分解为纳米尺寸，“Miryala教授解释说。

研究人员使用2-丙醇作为B的溶剂，对廉价的商用B粉末进行超声45分钟的细化，以产生无氧化物的nm大小的B颗粒。然后，他们利用它们来制造散装MgB2氧化物稀少，无碳杂质，在38.5K左右表现出超导性。

此外，它显示出高Jc值为500和380kAcm-2分别为10K和20K。后者Jc与散装MgB相比，该值提高了80%2由廉价的B粉制成，与昂贵的商业B粉相当。观察到的J增加c是由于在MgB中更好的晶界固定2正如微观结构分析所揭示的，并在理论上得到露-休斯理论的支持。

最后，研究人员进行了场冷却磁化模拟，预测40毫米宽和10毫米厚的MgB。2由超声波精制的B粉制备的圆盘可以表现出2.5特斯拉的高TF。“这些发现带来了MgB2超导磁体可以以胶带、电线和薄膜的形式制造，离商业化更近了一步，“Miryala教授说。

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