由中国科学院强磁场科学中心承担的国家大科学工程项目“稳态强磁场实验装置”目前正在建设中，它的建成将为科学研究提供理想的极端实验条件。该项目的主要目标之一是建造一个40 T混合磁体系统，其外超导磁体部分采用Nb3Sn铠装电缆导体(Cable-in-Conduit Conductor，CICC)绕制而成，而Nb3Sn超导体的形成必须经过高温反应热处理，Nb3Sn热处理的质量直接决定了磁体的性能。本论文主要针对Nb3Sn超导体和线圈的热处理及其热处理后的超导性能等进行了研究。此外，为了提高研究结果的参考价值，还进行了与热处理相关的数值分析及仿真模拟方面的研究。　　 本论文首先对40 T混合磁体外超导磁体所采用的Nb3Sn股线样品进行了热处理并进行了相关性能测试，主要包括热处理前后的显微结构、股线临界温度、临界电流、磁滞损耗及应变特性等。这些测试数据对后期开展的热处理及外超导磁体的设计工作都具有重要的参考价值。此外，本论文还通过建立一维模型，同时利用经验公式计算得出了Restack-Rod Process(RRP)型Nb3Sn超导股线从热处理最高温度(913 K)降到低温运行温度(4.2 K)过程中的残余应变值，分析了应变对Nb3Sn临界电流密度的影响，为Nb3Sn导体的设计提供了参考。　　 为了完成对大型Nb3Sn超导线圈进行热处理，设计研发了我国首台专门用于大型CICC导体Nb3Sn超导线圈热处理的热处理炉系统。本论文还对该热处理系统气路压降进行了计算，通过与实际热处理实验数据的对比，表明该计算方法可以较好地反应真实的实验情况，这对估算外超导磁体热处理时的管路压降有着重要的意义。另外，还利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)和能谱(Energy Dispersive Spectrometer，EDS)对热处理后的试验线圈超导股线进行了显微组织分析，分析表明热处理过程使得Nb3Sn股线获得了较为精细的晶粒分布，从而从微观角度证明了该股线具有较高的临界电流密度值。　　 利用热处理炉系统分别对两匝环线圈和混合磁体外超导磁体试验线圈进行热处理，并对磁体性能进行全面测试，结果表明热处理后的磁体性能都达到了设计要求。该热处理系统的建成对我国超导技术发展起到重要的推动作用，为超导磁体关键技术研究提供了重要的平台，具有重要的科学意义。