第二代高溫超導(dǎo)帶材超導(dǎo)接頭前處理技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 03:44
以ReBCO為超導(dǎo)載流層的第二代高溫超導(dǎo)帶材,也被稱為涂層導(dǎo)體,因?yàn)槠漭^低的制造成本、出色的外磁場下電流承載能力,在實(shí)際使用中擁有非常廣闊的前景。但是由于其對(duì)生產(chǎn)工藝的要求較高,目前仍無法實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的制備高質(zhì)量的千米級(jí)長帶。因此,將多根較短的帶材連接形成一根完整長帶的超導(dǎo)接頭工藝對(duì)第二代高溫超導(dǎo)帶材的實(shí)際使用有著重要意義。同時(shí),超導(dǎo)接頭技術(shù)也是制造運(yùn)行在持續(xù)電流模式(PCM)的大型閉環(huán)磁體關(guān)鍵技術(shù)。世界上首例超導(dǎo)接頭由韓國的Haigun Lee課題組制得,在制備的過程中,該課題組使用了一種機(jī)械壓接與熱處理相結(jié)合的工藝。最近,日本住友公司報(bào)道了一種通過使用無氟金屬有機(jī)鹽沉積(FF-MOD)法在超導(dǎo)帶材超導(dǎo)層表面沉積多晶中間連接層,隨后對(duì)中間連接層進(jìn)行加壓燒結(jié)從而獲得超導(dǎo)接頭的方法,工藝簡單,且制備得到的接頭擁有良好的性能。本文使用上海超導(dǎo)科技股份有限公司制造的超導(dǎo)帶材與人工基底帶材,對(duì)上述超導(dǎo)接頭制備工藝中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,并對(duì)通過紫外激光打孔縮短超導(dǎo)接頭充氧時(shí)間的工藝進(jìn)行了初步探索。針對(duì)接頭制備工藝的關(guān)鍵技術(shù),本文通過FF-MOD方法成功在單晶和人工基底上制備得到了性能良好的YB...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
汞的超導(dǎo)現(xiàn)象Fig.1-1SuperconductingphenomenonofMercury
在該方程中倫敦兄弟依托穿透深度這一概念,對(duì)超導(dǎo)體在低溫下零邁斯納效應(yīng)進(jìn)行了描述,這兩大特性也是超導(dǎo)體的兩大基本特征。 超導(dǎo)材料的重要參數(shù)圖 1-2,在一般情況下,超導(dǎo)體是否能夠保持超導(dǎo)狀態(tài)受到幾個(gè)因素一般為:超導(dǎo)體的溫度(T)、超導(dǎo)體所處環(huán)境的磁場強(qiáng)度(H)、載的電流密度(J)。當(dāng)超導(dǎo)體所處環(huán)境出于 Tc,0、Hc,0和 Jc,0三個(gè)參圍成的區(qū)域中,其就能夠保持超導(dǎo)狀態(tài)。這三個(gè)參數(shù)是超導(dǎo)體本身數(shù),其中 Tc,0是超導(dǎo)體在無外加磁場和自身載流的情況下向超導(dǎo)態(tài)度,被稱為臨界轉(zhuǎn)變溫度(Tc),這一參數(shù)是每一種超導(dǎo)材料的標(biāo)志新的超導(dǎo)材料時(shí)的重要目標(biāo)參數(shù)。超導(dǎo)體在某一特定溫度和磁場下超導(dǎo)電流密度及宏觀電流被稱為臨界電流密度(Jc)和臨界電流(導(dǎo)體在實(shí)際應(yīng)用中的性能的重要參數(shù)。同時(shí),從圖中還可以看出,體,想要其在某些特定參數(shù)下表現(xiàn)更好,可以通過妥協(xié)在其他參數(shù)現(xiàn),需要在外場下有較好的載流能力,可以將超導(dǎo)體冷卻到更低的
為超導(dǎo)體的實(shí)用化創(chuàng)造條件。在這以思想的指導(dǎo)下,超導(dǎo)現(xiàn)象在大量金屬、合金和各類化合物中被發(fā)現(xiàn),如圖1-3 所示。圖 1- 3 超導(dǎo)體被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間與其 TcFig. 1-3 The discovery date and Tcof the superconductors1986 年,超導(dǎo)材料的研究取得突破。貝德羅茲( J.G.Bednorz )和穆勒(K.A.Muller)[4]發(fā)現(xiàn)了一種Ba-La-Cu-O氧化物超導(dǎo)體,其臨界轉(zhuǎn)變溫度超過35K。一年后,朱經(jīng)武[5]和吳茂昆[6]等人,將該氧化物中的 La 替換為稀土元素 Y,制備得到了 Y1B2Cu3O7-(YBCO)氧化物材料,這一材料的臨界溫度高達(dá) 93K,實(shí)現(xiàn)了在液氮溫區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性的重大突破。這類超導(dǎo)材料被稱為高溫超導(dǎo)材料,在后續(xù)的研究中, Bi-Sr-Ca-Cu-O[7]、Tl-Ba-Ca-Cu-O[8]和 Hg-Ba-Ca-Cu-O[9]等許多具有更高轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料不斷的被發(fā)現(xiàn)。2015 年
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低氟TFA-MOD工藝快速制備YBCO超導(dǎo)厚膜的研究[J]. 湯瀟,索紅莉,葉帥,劉敏,吳紫平,周美玲. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(09)
[2]Ba-Y-Cu氧化物液氮溫區(qū)的超導(dǎo)電性[J]. 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清. 科學(xué)通報(bào). 1987(06)
博士論文
[1]Er3+離子摻雜鐵電陶瓷熒光特征的研究[D]. 梁璋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]第二代高溫超導(dǎo)帶材接頭的軸向電機(jī)械性能及氧擴(kuò)散特性研究[D]. 吳莘揚(yáng).上海交通大學(xué) 2017
[2]三維石墨烯/Ni3S2超級(jí)電容器復(fù)合材料電容性研究[D]. 王明星.太原理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):2911796
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
汞的超導(dǎo)現(xiàn)象Fig.1-1SuperconductingphenomenonofMercury
在該方程中倫敦兄弟依托穿透深度這一概念,對(duì)超導(dǎo)體在低溫下零邁斯納效應(yīng)進(jìn)行了描述,這兩大特性也是超導(dǎo)體的兩大基本特征。 超導(dǎo)材料的重要參數(shù)圖 1-2,在一般情況下,超導(dǎo)體是否能夠保持超導(dǎo)狀態(tài)受到幾個(gè)因素一般為:超導(dǎo)體的溫度(T)、超導(dǎo)體所處環(huán)境的磁場強(qiáng)度(H)、載的電流密度(J)。當(dāng)超導(dǎo)體所處環(huán)境出于 Tc,0、Hc,0和 Jc,0三個(gè)參圍成的區(qū)域中,其就能夠保持超導(dǎo)狀態(tài)。這三個(gè)參數(shù)是超導(dǎo)體本身數(shù),其中 Tc,0是超導(dǎo)體在無外加磁場和自身載流的情況下向超導(dǎo)態(tài)度,被稱為臨界轉(zhuǎn)變溫度(Tc),這一參數(shù)是每一種超導(dǎo)材料的標(biāo)志新的超導(dǎo)材料時(shí)的重要目標(biāo)參數(shù)。超導(dǎo)體在某一特定溫度和磁場下超導(dǎo)電流密度及宏觀電流被稱為臨界電流密度(Jc)和臨界電流(導(dǎo)體在實(shí)際應(yīng)用中的性能的重要參數(shù)。同時(shí),從圖中還可以看出,體,想要其在某些特定參數(shù)下表現(xiàn)更好,可以通過妥協(xié)在其他參數(shù)現(xiàn),需要在外場下有較好的載流能力,可以將超導(dǎo)體冷卻到更低的
為超導(dǎo)體的實(shí)用化創(chuàng)造條件。在這以思想的指導(dǎo)下,超導(dǎo)現(xiàn)象在大量金屬、合金和各類化合物中被發(fā)現(xiàn),如圖1-3 所示。圖 1- 3 超導(dǎo)體被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間與其 TcFig. 1-3 The discovery date and Tcof the superconductors1986 年,超導(dǎo)材料的研究取得突破。貝德羅茲( J.G.Bednorz )和穆勒(K.A.Muller)[4]發(fā)現(xiàn)了一種Ba-La-Cu-O氧化物超導(dǎo)體,其臨界轉(zhuǎn)變溫度超過35K。一年后,朱經(jīng)武[5]和吳茂昆[6]等人,將該氧化物中的 La 替換為稀土元素 Y,制備得到了 Y1B2Cu3O7-(YBCO)氧化物材料,這一材料的臨界溫度高達(dá) 93K,實(shí)現(xiàn)了在液氮溫區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性的重大突破。這類超導(dǎo)材料被稱為高溫超導(dǎo)材料,在后續(xù)的研究中, Bi-Sr-Ca-Cu-O[7]、Tl-Ba-Ca-Cu-O[8]和 Hg-Ba-Ca-Cu-O[9]等許多具有更高轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料不斷的被發(fā)現(xiàn)。2015 年
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低氟TFA-MOD工藝快速制備YBCO超導(dǎo)厚膜的研究[J]. 湯瀟,索紅莉,葉帥,劉敏,吳紫平,周美玲. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(09)
[2]Ba-Y-Cu氧化物液氮溫區(qū)的超導(dǎo)電性[J]. 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清. 科學(xué)通報(bào). 1987(06)
博士論文
[1]Er3+離子摻雜鐵電陶瓷熒光特征的研究[D]. 梁璋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]第二代高溫超導(dǎo)帶材接頭的軸向電機(jī)械性能及氧擴(kuò)散特性研究[D]. 吳莘揚(yáng).上海交通大學(xué) 2017
[2]三維石墨烯/Ni3S2超級(jí)電容器復(fù)合材料電容性研究[D]. 王明星.太原理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):2911796
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