Bi系银包套多芯带材焊接的实验研究

对Bi 2223/ Ag多芯高温超导带材的焊接技术进行实验研究.焊接采用单轴方向不同压力下进行压接;另外在压接后,对不同压力压接下的样品进行热处理.实验结果表明:在77 K自场条件下,超导接头在压应力约为1.96×107 N/m2和热处理温度约为850 ℃时,得到焊接接头具有最高临界电流,其自场下临界电流约为带材临界电流的85%.     

冷压对Bi2223/Ag多芯带材超导性能的影响

在Bi2223/Ag超导多芯带材的制备过程中,采用了热处理-冷压-热处理的工艺,取压力、压下速率、摩擦系数和来料作为待研究的冷压工艺参数,以带材的临界电流值为评价指标,用正交法设计实验方案,结果表明:摩擦系数对带材临界电流值的影响高度显著,压力和来料对带材值的影响显著,压下速率对带材值的影响程度最小.     

简易高温超导体临界电流测量系统电流源的设计与开发

高温超导体的临界电流值是超导材料基本的参数之一。研制了利用LM12运算放大器和3DD12B-T型三极管联合放大电流、通过计算机采用VB语言编程控制电流输出的高温超导临界电流测试系统的电流源。经过对Bi系超导带材的临界电流测试实验表明,所设计开发的高温超导电流源具有较大输出、可控和稳定性好的特点。     

1.5 T Bi-2223高温超导磁体的研制

针对Bi-2223(Bi2Sr2Ca2Cu3Ox)高温超导带材在超导磁体中的应用展开研究，在磁体设计、制造中采用饼式线圈结构，超导带材层与层之间没有轴向应力，可以减小超导带材载流能力的退化．与单饼线圈相比，用单根超导线绕制双饼线圈可以使磁体内的非超导连接数减少近一半，有利于减少磁体内部的热干扰以提高磁体稳定运行能力。最后，给出一个线圈内径为100mm、外径为140mm、长为121mm，中心场强为1．5T的高温超导磁体实验样机的设计方案及实验数据，测量结果与理论计算吻合。     

铋系2223带材包套合金化对制备工艺的影响

对铋系2223高温超导带材的制备过程中所涉及的力学问题进行了理论分析和实验研究.结果表明,由于不同包套和超导芯间的变形阻力不同,导致带材制备过程中的变形均匀性有很大差别;通过对带材轧制过程中截面内的应力分析,解释了超导电流"肌肤效应"产生的原因;通过测量中间轧制过程中超导带材的电流密度,给出了不同包套带材单次轧制的最佳形变量.     

GM制冷机环境下高温超导体的失超行为

对高温超导体Bi2223/Ag带材在GM制冷机工作环境(30~70 K)下的失超行为进行了实验研究.建立一套GM制冷机条件下超导体失超传播特性的测试装置,使用LabVIEW语言编写了实验测试系统的控制程序,对高温超导体在不同工作条件下的失超传播速度进行测量.失超传播速度随温度的升高而加快,随电流的增加而增大.温度越高,电流越大,超导稳定性越差,失超传播越容易产生,实验结果符合理论分析.     

铁基超导线材实用化研究进展

铁基超导体是一种新型的实用化高温超导材料,具有极高的上临界场、高转变温度、较小的各向异性、高传输电流密度等优点,能够采用成本较低的粉末装管法制备成超导线带材.目前,通过引入轧制织构和加压烧结致密化等工艺,铁基超导带材的传输临界电流密度在10 T磁场下已超过105A/cm2的实用化门槛,表明其在强电高场领域具有较强的应用潜力.与带材相比,线材具有更加对称的截面形状,能够更方便地进行电缆绞制,从而降低导线的电磁耦合效应,提高载流的均匀性和稳定性,满足高场应用需求.本文对铁基超导线材的发展与现状进行评述,对线材制备过程中的前驱粉制备、冷加工工艺、热处理技术等进行系统介绍,并对影响线材传输性能的微观结构和磁通钉扎特性进行详细阐述,其中包括不同金属包套的线材以及多芯线材.最后,对铁基超导线材的研究进行总结,并对未来的发展趋势进行展望.     

硝酸盐热解法制备Bi(Pb)SrCaCuO超导体

介绍了用混合硝酸盐直接热解法制备Bi系超导体的研究结果。并且通过对样品进行超导性能测量,得到所制样品的超导转变温度为98k,零电阻温度为78K。通过扫描电镜和X光衍射实验分析,看到样品呈多相结构。主相85K相含比例较大,样品为正交结构。     

高质量Bi系2223相超导体的合成

报道一种高质量Bi系2223相超导体块材样品合成方法。利用2223相形成机制:2212 Ca_2PbO_4 CuO—→2223晶核—→2223晶粒。首先合成2212相样品,然后用普通固态反应方法,合成2223相块材样品。交流磁化率及x射线粉未衍射实验结果显示,样品内几乎为单相2223超导体,扫描电镜(SEM)结果显示样品内晶粒有强烈织构。     

舰船电力系统用1 MJ高温超导储能磁体设计研究

介绍了舰船电力系统用的1MJ螺管型高温超导储能磁体的设计优化步骤，给出了用Bi-2223超导带进行1 MJ磁体线圈的设计和优化结果，分析了高温超导体的各向异性对磁体临界电流的影响，讨论了储能容量一定的多螺管磁体系统在漏磁、储能密度和所需超导线材方面的变化。     

Progress in reducing AC magnetization losses of Bi2223/Ag tapes by introducing interfilamentary oxide barriers

This paper presents our recent progress for the development of low-loss Bi2223/Ag tapes with interfilamentary oxide barriers. For the compatibility with Bi2223 superconductors, SrZrO3 was selected as barrier material. Moreover, small amount of Bi2212 was mixed with SrZrO3 to improve its ductility for cold working. By controlling the thickness of barrier layers among the filaments, reducing the tape wi dth (<3 mm) and twisting the filaments tightly (<5 mm in twist pitch lengths), coupling frequency fc exceeded 250 Hz even in an AC perpendicular field at 77 K. Transport Jc of the barrier tapes with tightly twisted filaments was in the range of 12 ? 15 kA/cm² at 77 K and self-field. At 50 mT and 50 Hz, the twisted barrier tapes showed 60% ? 70% lower perpendicular field losses than the conventional 4 mm-widt h tape with fully coupled filaments.     

高温超导体热稳定性的数值仿真及实验

超导体的最小触发能量(MQE)和最小传播电流(I_(min))是描述超导体稳定性和自我保护能力的两个重要参数.应用有限元方法(FEM)对高温超导体Bi2223/Ag带材的热稳定性进行了数值仿真,并与实验进行了对比.研究表明,通过建立合适的热分析模型,用计算机能够方便地模拟出超导体在失超过程中由超导态转变到正常态的温度变化过程,进而估算出最小触发能量和最小传播电流,结果发现数值仿真与实验结果基本一致.这对高温超导体的实际应用有重要的理论意义和参考价值.     

超导磁体耐受过电流冲击稳定性的有限元方法研究

利用有限元分析软件COSMOS4.0对Bi2223/Ag超导带材绕制的超导磁体在过电流冲击下的失超行为进行了计算机模拟仿真计算.通过编写VB数据分析程序对模拟结果进行分析,得到磁体绕组中央的横向和纵向的温度分布随时间的变化规律,并获得超导磁体在20 K环境温度时,不同过电流脉冲下绕组内的最高温升曲线.把过电流脉冲导致的局部高温与在此温度下的最小传播电流联系起来,提出以过电流脉冲的允许持续时间作为评价超导磁体抗电流冲击稳定性的依据.这为研究高温超导磁体的运行稳定性提供了重要参考.     

含有定向排列颗粒的氮化硅陶瓷各向异性研究

通过添加α-Si3N4晶须,利用流延成型和热压烧结技术制备含有定向排列颗粒、各向异性的Si3N4陶瓷。研究α-Si3N4相在流延膜及烧结块体中的分布状态,并通过XRD、SEM和力学性能对流延膜和烧结块体的各向异性进行表征。结果表明,1 550℃下烧结制备的块体T(与流延方向平行的平面)、N(与流延方向垂直的平面)、P(侧面)三个面的I(210)/I(102)值与等轴状α-Si3N4粉体的相应值比较,其中T面的值较大,N面和P面的值较小;在T面的显微结构中存在平行于流延方向排列的大颗粒;试样不同面的力学性能(断裂韧性和抗弯强度)中,T面最好,P面次之,N面最差;I(210)/I(102)值、显微结构、力学性能测试结果表明所制备的氮化硅陶瓷存在各向异性。     

磁共振成像超导接收线圈品质因数的仿真分析

为了便于研究超导接收线圈的品质因数与谐振频率之间的关系,运用Ansoft HFSS高频电磁仿真软件,按照Bi2223/Ag超导接收线圈的实验装置建立了仿真模型,分析得到了谐振回路的频率特性曲线,仿真结果与实验结果基本一致.通过调整谐振回路谐振电容的大小改变其谐振频率,得到了超导接收线圈的品质因数与不同谐振频率之间的关系.结果表明,只有在较低频率下,使用超导材料制作的射频接收线圈才能有效提高其信噪比.     

超导粉末BSCCO单晶体本构行为

超导粉末B i2S r2C an-1CunO2n 1(BSCCO)的高致密度和强c-轴织构是形成B i-2223/A g高温超导带材较高临界电流密度的关键,传统的塑性理论很难模拟与预测晶体材料BSCCO的各向异性力学行为以及变形过程中的织构演化。采用率相关的晶体塑性理论,针对BSCCO低对称晶体结构的特点,通过在主方向上加运动约束,建立其弹塑性本构模型及数值积分过程,并利用ABAQU S/UM AT子程序进行二次开发,完整构建了基于晶体塑性理论的有限元数值分析平台。利用该平台,分析了双滑移系启动的典型变形模式。模拟结果表明,拉伸变形有助于BSCCO晶体内微裂纹的形成和扩展,而压缩变形则会抑制微裂纹的形成和扩展。     

Bi-2223相的高温X-射线衍射研究

对精心制备的,其特性经过深入研究的Ｂｉ１．７Ｐｂ０．３Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ（２２２３相）单相样品,在原位进行了高温Ｘ射线衍射谱研究．结果表明：压力对样品的分解影响很大,在氩气氛中（１０１．３ｋＰａ）,样品大约在７９０℃开始分解;在真空条件下,样品的分解则始于约３００℃．分解的产物很强地依赖于压力．这一研究对带材和线材的制备,对２２２３相晶格不稳定性的理解都具有重要的实际意义．