發(fā)布時間：2021-02-26 17:24

　　以YBCO涂層導(dǎo)體為代表的第二代高溫超導(dǎo)材料（REBCO）以其高電流密度、高臨界轉(zhuǎn)變溫度、高臨界磁場等優(yōu)異特性,在電力、交通、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。然而,在REBCO帶材實際使用過程中,不可避免地需要將多根超導(dǎo)帶材或多組超導(dǎo)線圈連接使用,不斷提升連接接頭的制作技術(shù)和性能評價方法,以此滿足超導(dǎo)裝備制造過程中的實際需要,具有重要的現(xiàn)實意義。總結(jié)了目前REBCO帶材接頭的主要研究進(jìn)展和成果,對帶材接頭的結(jié)構(gòu)、焊接方法、電氣和機(jī)械性能等方面進(jìn)行了概述,以期為REBCO帶材實際應(yīng)用提供有益的工程依據(jù)。 

【文章來源】：低溫與超導(dǎo). 2020,48(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同焊接溫度下的接頭電阻和臨界電流

在超導(dǎo)帶材釬焊技術(shù)中,為降低接頭生熱、減小冷卻介質(zhì)的揮發(fā),實現(xiàn)低電阻接頭是裝備制造過程中首要關(guān)注的問題。由于待焊接帶材的結(jié)構(gòu)有所不同(圖2)、且焊接處界面情況復(fù)雜,為簡化分析過程,通常忽略界面電阻、并采用三層結(jié)構(gòu)模型(銀層電阻RAg;銅層電阻RCu;焊料層電阻Rh)研究焊接接頭電阻,其接頭電阻R的計算公式如式(1)所示[14]:R=R Ag +R Cu +R h = 2ρ Ag ×d Ag S + 2ρ Cu ×d Cu S + ρ h ×d h S = 2ρ Ag ×d Ag +2ρ Cu ×d Cu +ρ h ×d h S ?????? ??? (1)

黃大興等人[28]采用Sn63Pb37焊料焊接YBCO帶材,對比研究了拉伸性能對2 cm長蝕刻接頭和直接焊接接頭(如圖8所示)的影響。結(jié)果表明:化學(xué)蝕刻形成的粗糙表面增加了焊料與表面間的界面結(jié)合強(qiáng)度,因此,蝕刻接頭比直接焊接接頭具有更高的極限拉伸應(yīng)力(如圖7所示)。綜上可知:在工程實際中,拉伸應(yīng)力會導(dǎo)致YBCO帶材在接頭處產(chǎn)生更大形變,導(dǎo)致臨界電流快速衰減,甚至導(dǎo)致帶材在帶材與焊接端的交界處發(fā)生斷裂。通過蝕刻接頭可顯著增加焊料與帶材表面的界面結(jié)合力,并在一定程度上減小接頭邊緣的局部應(yīng)力集中和變形。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜循環(huán)冷卻系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)行分析[J]. 李繼春,張立永,曹雨軍,夏芳敏,葉新羽,朱紅亮.  低溫與超導(dǎo). 2020(02)
[2]適用于電阻型超導(dǎo)限流器的超導(dǎo)帶材選取與實驗研究[J]. 諸嘉慧,陳盼盼,戴銀明,王暉,馬韜.  低溫與超導(dǎo). 2019(12)
[3]核磁共振成像超導(dǎo)磁體設(shè)計方法研究[J]. 王軼楠.  中國設(shè)備工程. 2019(15)
[4]超導(dǎo)磁懸浮列車的研發(fā)及將其技術(shù)用于常規(guī)鐵路系統(tǒng)的研究[J]. Ken Nagashima,劉志榮.  國外鐵道機(jī)車與動車. 2018(06)
[5]一種簡便有效的涂層超導(dǎo)帶材低電阻焊接工藝（英文）[J]. 張涵,馬光同,李興田,彭金方,徐志彪,龔天勇,朱旻昊.  稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[6]低阻YBCO超導(dǎo)接頭的設(shè)計和工藝優(yōu)化[J]. 陰達(dá),劉章洋,吳向陽,江詩禮,蔣冬輝,陳治友,譚運(yùn)飛,陳文革,匡光力.  低溫與超導(dǎo). 2018(02)
[7]二代YBCO帶材接頭電學(xué)性能低溫實驗研究[J]. 劉恒,馮漢升,何升,莊明.  低溫與超導(dǎo). 2017(10)
[8]高溫超導(dǎo)帶材最優(yōu)焊接長度設(shè)計[J]. 黃樹謙,雷勇,王為.  低溫物理學(xué)報. 2017(04)
[9]超導(dǎo)連接工藝研究進(jìn)展[J]. 朱炎昌,朱春東,王棟樑,馬衍偉.  低溫工程. 2017(03)
[10]高溫超導(dǎo)帶材不同焊接接頭長度對失超傳播特性影響實驗研究[J]. 邱添,陳煒,師江濤,劉力源,張海洋,張勇,羊新勝,趙勇.  低溫物理學(xué)報. 2017(02)

博士論文
[1]高壓下高溫超導(dǎo)體的磁通釘扎和磁通動力學(xué)研究[D]. 桑麗娜.上海大學(xué) 2018

碩士論文
[1]YBCO涂層導(dǎo)體接頭的交流損耗仿真研究[D]. 李興圓.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]高溫超導(dǎo)帶材的焊接與局部差異對失超傳播特性影響研究[D]. 邱添.西南交通大學(xué) 2017
[3]YBCO高溫超導(dǎo)帶材的焊接與并聯(lián)研究[D]. 孫敏.西南交通大學(xué) 2016
[4]高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論研究與仿真分析[D]. 王庚.哈爾濱工程大學(xué) 2014



本文編號：3052913