不同截面尺寸Bi-2223多芯带材的错配角

采用输运电流方法测试了37芯Bi2223带材的平均错配角．带材的错配角随带材厚度的降低而减小，同时带材Jc升高．但过薄的带材由于加工不稳定易导致Ag／超界面不规则现象，并破坏界面晶粒取向，造成错配角增大．     

高温超导长带缓冲层的缺陷分析

实现二代高温超导产业化的关键之一是提高良率。作者在实践中发现,影响带材良率的一个重要因素是存在于带材上的缺陷。对二代高温超导带材中缺陷的研究应该是个一个重要的课题,但是还没有见到过有关的报道,该文对带材中大量出现的典型缺陷进行SEM和EDS分析发现,发现缺陷处有大量C元素,且该C元素存在于抛光基带和缓冲隔离层之间的界面上。由此,推测缺陷产生的根源是抛光带表面的有机物污染,并得到了证实。据此,在抛光工艺中的过滤系统得到了改进,最终良率得到了提高。同时,作者认为,使用SEM-EDS对缺陷进行元素分析,是二代带材开发生产中,对带材缺陷进行快速分析的一种可行方法。     

几种Bi-2223/Ag超导带材层状复合结构的制备及性能研究

本文利用Bi-2223/Ag高温超导带材与抗拉强度σb为700MPa的铜带进行组合,带材宽度面间采用低熔点的Sn-Ag-Cu无铅焊料进行连接,制备了C-SC-C型、SC-C-SC型(C代表铜带,SC代表高温超导带)等四种层状复合结构.研究和考察了四种结构样品在室温下的拉伸性能和弯曲性能,以及电性能等.测试结果表明:与高温超导带材相比,复合后结构的拉伸性能得到了提高;复合结构中采用两根高温超导带材后,提高了传输电流的能力.研究结果为Bi-2223/Ag高温超导带材的实际应用以及新应用结构的设计提供了参考数据和实验依据.     

YBCO 带材无阻连接热退火效应研究

超导焊接是第二代高温超导(2G-HTS) 带材研究的重要内容, 在两根超导带材中间生长超导连接层可实现无阻连接. 在超导连接层的生长过程中, 原来的两根超导带材需再次经历热处理, 目前这方面的研究甚少. 本文系统研究了780 ℃ 热退火中, 时间、 气氛对带材性能的影响. 分析了样品的显微结构、 表面形貌以及临界电流密度(J c ) , 结果表明:2 h 干氮氧气氛有利于提高原始带材的性能; 湿氮氧气氛使J c 值降低. 这可能是湿气的存在增加了晶粒缺陷, 使杂质的扩散通道增加, 从而Ba-Cu-O 积聚生长, 造成 YBCO 性能恶化. 在文中我们还利用 XRD 进行了应力拟合分析了应力变化.     

高温超导涂层带材接头工艺研究进展

二代高温超导涂层带材因其具有较高的临界温度、临界电流密度和工程临界磁场,被认为是绕制下一代高场强超导磁体最具潜力的材料之一。带材接头对于磁体研制必不可少,其制作工艺和性能测试方法成为国内外许多研究机构的关注重点。文中综合目前高温超导涂层带材接头相关的研究进展和成果,对包括涂层带材的工业制备现状、带材接头焊接工艺、性能测试方法、仿真建模研究等几个方面进行了概述。     

外场下机械振动对高温超导带材交流损耗的影响

高温超导带材在磁场中传输交变电流时,将受到电磁力的作用而产生机械振动,振动对带材的交流损耗将产生影响.本文讨论了振动情况下交流损耗的测量方法,在平行于带面的直流磁场下,测量了Bi-2223/Ag高温超导带材在不同振动情况下的交流损耗.结果显示:当传输电流频率偏离样品的共振频率时,振动对带材的交流损耗影响不大;只有当电流频率在共振频率附近时,样品产生剧烈振动,交流损耗才有明显的增加;另外,带材振动时的交流损耗随频率变化曲线的斜率比不振动时略有增加.     

YBCO带材交流损耗的数值仿真与分析

在有限元软件COMSOL Multiphysics中构造出了YBCO带材的数值仿真模型,并重点对YBCO带材的交流损耗进了数值模拟.模型中以单根无限长YBCO带材为计算对象,以H-formulation作为求解方法,并将带材的非线性特性(E~J特性)和各向异性特性(B~J特性)作为模型的理论基础加载到模型中.之后利用仿真模型计算出不同幅值的交变电流激励下带材的交流损耗.同时,文章对YBCO带材的交流损耗进行了相同激励条件下的测试实验和基于Norris公式的理论计算,并将三者进行对比,结果显示三组数组基本吻合,证明所构建的仿真模型在计算带材交流损耗方面的可行性.     

利用电泳技术在不锈钢和铁基底上制备MgB2带材

本文首次报道了利用电泳技术在铁和不锈钢基底上制备MgB2超导带材.电阻测量表明,沉积在铁和不锈钢基底上MgB2带材的超导零电阻转变温度分别为37.5K和31K,超导转变宽度分别为0.3K和1K.磁测量表明,(5K,OT)时不锈钢基底上带材的临界电流密度为6×105(A/cm2).X射线衍射谱和扫描电子显微镜图象表明样品结晶良好,晶粒生长致密.本工艺制备MgB2带材时不受系统真空度的限制,生长迅速,成本低廉,并且可以根据不同的需要任意选择基底的形状和大小.     

高温超导带材通流能力测试平台的设计

高温超导带材通流能力I_c是带材应用时的重要性能指标,而不同的环境温度、会对I_c产生非常大的影响。为量化测定高温超导带材在不同温度环境下的性能,设计了一套可提供高温超导带材样品性能测试的装置。该装置可提供20~77K任意温度环境、0~1000A稳定通流能力的平台,为高温超导带材性能测试提供平台。     

高温超导带材的焊接直角接头电阻研究

为了研究高温超导材料在储能装置中的应用,开展了高温超导D型磁铁的研究。针对高温超导一代Bi2223/Ag带材和二代YBCO带材的直角接头焊接问题,理论分析焊锡层厚度和带材焊接根数对直角接头电阻值的影响。当焊接参数保持稳定时,直角接头的电阻值和焊接根数大致成反比,对带材焊接根数对直角接头电阻的影响进行了实验验证。实验结果表明,可以通过增加带材的焊接根数来有效减小接头电阻,当焊接根数为5,且焊料厚度在微米量级时,两种带材各自之间的直角接头电阻值在液氮温度下均可控制在10-8Ω左右,能够满足装置稳定运行的要求。