拉伸应变对YBCO涂层导体传输特性的影响

本文通过实验研究了拉伸应变对YBCO涂层导体的临界电流(Ic)、n值和交流损耗的影响(零场,77K),实验结果表明,随着拉伸应变的增大,YBCO涂层导体Ic的变化分为三个阶段,开始缓慢上升,然后缓慢下降,最后快速下降,Ic的上升表明带材中存在残余压缩应变,Ic的衰减是由于应变导致弱连接区域的钉扎势与晶界间临界电流密度同时减小引起的;而n值随应变增加基本上没有变化,说明沿导体长度方向的Ic分布没有变化.由于临界电流密度沿样品宽度方向分布不均匀,实验所得的交流损耗结果与采用Norris模型计算所得的结果不一致,同时,当应变超过不可逆应变、电流接近Ic时,交流损耗快速增加.     

直流背场下YBCO涂层导体交流临界电流依频变化（英文）

基于对不同条件下YBCO涂层导体交流临界电流的测量结果,本文研究了YBCO涂层导体的交流临界电流、频率与外加磁场幅值和角度之间的关系,提出了一个相应的经验公式.利用该公式可计算在任意频率、任意外加直流背场下YBCO涂层导体的交流临界电流,计算结果和实验结果相一致.另外,对于YBCO涂层导体交流临界电流依频变化提出了一种可能的机理,频率的增高使得磁通穿透区域变窄,因而需要更大的电流来实现样品的完全穿透,这就使得交流临界电流随着频率增高而增大.     

扭转应变下的YBCO超导带材临界电流特性研究

为了推动YBCO带材应用于大电流导体及高场磁体,有必要研究YBCO带材在扭转状态下的特性.本文自制了一个高温超导带材扭转测试装置,研究了上海超导的YBCO带材在液氮自场下临界电流与扭转角度的变化关系.在扭转状态下,带材的临界电流会发生衰退行为,当扭转角大于720°时,临界电流快速下降,带材n值的变化与临界电流的变化大体相似.研究发现沿带材纵向上的临界电流退化行为较为均匀,表明带材上的扭转形变比较一致.当扭转角度达720°时,临界电流有97%的衰退,撤去扭转时发现临界电流并未恢复到初始状态,并且此后的临界电流都不可恢复,说明此时的扭转应力对带材造成了永久损害.以95%Ico为临界扭转标准,带材的临界扭转角为750°,相应的临界扭距为136.8mm,极限扭转剪切应变为0.46%.     

Bi系和YBCO超导带材不同弯曲应变下的临界电流和n指数比较

本文通过实验分别测试了不同弯曲直径下的Bi系和YBCO两种高温超导带材的临界电流,并通过公式拟合得到了不同弯曲直径下的n指数.根据所得实验数据分别绘制了两种带材的临界电流与弯曲直径、n指数与弯曲直径、临界电流衰减率与弯曲应变关系曲线,并将弯曲应变对两种带材临界电流和n指数的影响进行了比较分析.实验结果的分析发现两种带材的最小弯曲直径不同,可能与带材的结构有关,且极端弯曲条件下YBCO带材的临界电流衰减率远低于Bi系带材的临界电流衰减率.本实验结果对超导磁体的设计以及超导带材以线圈形式出现的一些其它电工应用有一定的参考意义.     

高温超导大电流导体临界电流特性研究

YBCO带材在高磁场下仍有好的通流性能,可以用多根高温超导带材构成大电流导体用于高场磁体。为减小导体的交流损耗,大电流导体有多种结构形式,缠绕型和扭转堆叠是其中的两种结构形式。临界电流是高温超导大电流导体的重要指标之一。文中采用四引线法对这两种导体结构在液氮、自场环境下的临界电流特性进行了实验测量,分析并总结了其临界电流特性与结构的关系。     

HTS双饼线圈的加工工艺及实验研究

详细介绍了高温超导双饼线圈的加工工艺和流程,针对绕制时带材弯曲形变使临界电流退化的技术难点,重点阐述了其解决方法。在液氮温度、自场环境下对采用该加工工艺制作的YBCO双饼线圈及Bi2223/Ag双饼线圈进行低温实验,测试其V-I特性曲线。实验结果表明:该工艺制作的双饼线圈性能良好,工艺安全可靠,是合适的。同时,实验测量数据也为线圈在磁体中的进一步应用提供了可靠依据。     

Bi系带材性能研究

本文介绍一种能够迅速获得Bi系带材多种性能参数的方法.它采用计算机进行数据采集和控制,在不断改变外力和外场的同时,对样品施加缓慢变化的传输电流,从而连续测出样品在不同应变和外场下的临界电流.该方法可以方便地获得Bi系带材的应力-应变曲线,临界电流-应变曲线,外场-临界电流曲线,不同应变下的伏安特性曲线以及不同外场下的伏安特性曲线等.通过对几种带材性能的研究表明,该方法简单实用,数据可靠,可供广大材料研究者和材料应用研究人员使用.     

二代YBCO带材接头电学性能低温实验研究

针对第二代YBCO高温超导带材接头进行相关电学性能测试,根据对YBCO带材与其他材料焊接接头模型进行电流转移分析,得出接头电阻与YBCO焊接面的电阻率、焊料种类有关。再进行YBCO带材临界电流测试,YBCO二层叠临界电流测试,YBCO带材不同搭接方式的临界电流以及接触电阻测试和不同焊料对YBCO带材接触电阻影响的实验,实验得出YBCO带材的接触电阻与焊料的选择无关,与焊接面有关。     

YBCO涂层导体焊接接头电流分布研究

目前,由于制作工艺的限制,可生产的YBCO涂层导体(2G)的最大长度低于1km,而其在工程应用中需要的长度远远大于可生产长度,因此,针对超导接头技术开展相关研究具有重要的意义。提出了一种测试YBCO涂层导体焊接接头电流分布的试验方法。利用这种方法,分别对3cm,5cm,6cm,8cm,10cm 5种不同长度接头电流和电阻分布进行了测试,并用一个理论模型与实验结果进行了比较。结果显示:接头上下两层带材之间的电流流动大部分是在端点附近完成的;另外,接头电阻是由上下两层带材之间的电流流动引起的,并且主要是由端点处的电流流动决定的。     

扭转应变与高温超导带材临界电流分布关系研究

为加工大电流导体和制备高温超导电缆,有必要掌握高温超导带材在扭转下性能。该文研究了扭转下高温超导一代铋锶钙铜氧(BSCCO)和二代钇钡铜氧(YBCO)带材临界电流的分布与扭转应变之间的关系,用四线法在液氮、自场环境下测量了不同扭距下带材临界电流,分析比较了三种不同带材(日本住友HT-CA;AMSC8501;Super Power SCS4050)临界电流随扭距变化规律的异同,建立了计算扭转下带材内部应变的模型,推导出了扭转下三种不同带材临界电流密度与应变之间的函数关系。此外,将实验测得的临界电流与通过模型理论计算得到的数值进行了比较和分析。