二代高温超导带材的机械特性研究进展

以 YBCO(YBa2Cu3 O7 -δ ) 为代表的二代高温超导带材因具有高临界转变温度、 高临界磁场和强载流能力,受到了国际学界高度关注, 在各个领域具有广泛的应用前景. 二代高温超导带材在绕制、 冷却和运行过程中会受到不同来源的外力作用, 且超导带材的韧性、 延展性较差, 因此其机械性能是影响安全性与设备运行可靠性的关键.本文基于二代超导带材各向异性的特点, 对超导带材轴向、 横向、 弯曲三个方向的静态机械性能及疲劳性能进行了介绍. 同时, 也对超导带材各方向机械性能的测试方法、 影响因素及机理进行了总结     

操控冰水:仿生抗冻蛋白研究进展*

抗冻蛋白是自然界娴熟操控(冰)水的分子识别的典范之一。抗冻蛋白的抗冻活性与其特殊结构有着十分密切的关系。作为目前最高效的生物抗冻剂,抗冻蛋白因其含量低、易变性失活,导致产量过低,亟待开发新的来源。近年来,模拟抗冻蛋白的研究工作吸引了科学家们的广泛关注,抗冻蛋白关键的结构特质:氢键作用、疏水性、冰晶吸附、“结构水”在各类仿生抗结冰材料中相继得以体现,对深入理解抗冻蛋白作用机制起到了重要的推动作用。综述了仿生抗冻蛋白在仿生抗结冰材料领域的研究进展,对基于仿生抗冻蛋白的仿生抗结冰材料的发展做出了展望。     

梯形高温超导磁体电磁特性仿真与实验研究

超导电动悬浮列车以超导磁体作为核心部件, 具有环境影响小、 高速下自稳定、 安全性能好等优点, 已成为高速轨道交通的重要发展方向之一. 然而, 传统的磁体线圈结构存在绕组内磁场过于集中的问题, 导致磁体的临界电流下降显著, 列车的悬浮及安全性能也受到影响. 针对现有悬浮磁体结构自场集中导致的临界电流衰减问题,本文提出了一种梯形高温超导磁体线圈结构. 建立了一种可以提升磁体临界电流计算效率的均质自洽模型, 设计了梯形结构线圈的结构参数并完成了磁体线圈的绕制. 实验和计算结果表明, 自洽模型计算的磁体临界电流与实验测量值吻合良好, 验证了模型的准确性. 利用该模型对日本山梨试验线上的全尺寸车载高温超导磁体进行了结构优化设计. 研究发现, 优化后的车载磁体绕组内磁场集中程度明显下降, 车载磁体的临界电流及目标区域的磁场强度显著提高. 本研究相关成果可为电动悬浮列车车载磁体的结构设计提供参考.