本文關鍵詞：高溫超導涂層導體力—電耦合特性實驗分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高溫超導涂層導體因其具有高的轉(zhuǎn)變溫度、高場下優(yōu)異的載流能力以及形狀的可加工性成為目前應用超導學術(shù)界的研究熱點之一,在能源、電力輸運、材料等領域具有廣泛的應用前景。在這些應用中,超導材料均處于極低溫、大電流、強磁場復雜環(huán)境,超導材料或結(jié)構(gòu)自身承受巨大的電磁體力,引發(fā)其結(jié)構(gòu)變形,從而導致超導材料性能的退化,特別是引起超導材料臨界電流的退化,這對超導裝置的安全、可靠、穩(wěn)定運行帶來嚴重隱患。因此,針對目前國際上研究熱點之YBCO涂層導體開展其變形對臨界電流的影響規(guī)律實驗和理論研究不論是從國家需求還是學科前沿均具有比較重要的科學意義。本碩士學位論文主要針對YBCO涂層導體在軸向拉伸載荷作用下的載流能力、力學性能及V-I特性曲線開展實驗研究,獲得了一些新現(xiàn)象和結(jié)果。主要工作如下:首先,對采用Ni-Cr合金外包套的第一代Bi2223高溫超導帶材在液氮溫度,軸向拉伸載荷作用下的臨界電流和力學性能開展了實驗研究。結(jié)果表明Ni-Cr合金外包套層對Bi2223高溫超導帶材的傳輸性能幾乎沒有影響,該合金外包套層的使用不能有效改善其臨界電流隨軸向拉伸應變的退化行為。但Ni-Cr合金外包套層的使用可以顯著提升該帶材的軸向許用拉伸應力,且這種應力提升作用與Ni-Cr合金外包套層厚度呈線性關系。其次,對YBCO涂層導體(YBCO CC)在軸向拉伸應變作用下的V-I特性曲線開展了實驗研究。結(jié)果表明YBCO涂層導體V-I特性曲線的電壓突變點會隨著軸向拉伸應變的增加發(fā)生變化,其n值在材料的彈性區(qū)隨軸向拉升應變的變化很小。最后,通過對實驗數(shù)據(jù)的擬合,給出了YBCO涂層導體的V-I特性曲線隨軸向拉伸應變的修正公式。同時,建立了YBCO涂層導體軸向拉伸應變和n值之間的計算公式,通過與實驗數(shù)據(jù)的比較,驗證了公式的正確性。
【關鍵詞】：高溫超導體 Bi2223 YBCO涂層導體 應力 應變 臨界電流 力學性能 V-I特性曲線 n值
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 超導科學簡介9-13
• 1.1.1 超導理論發(fā)展過程簡介10
• 1.1.2 超導材料發(fā)展過程簡介10-11
• 1.1.3 超導體的分類11-13
• 1.2 實用高溫超導材料13-19
• 1.2.1 實用高溫超導材料的要求13-14
• 1.2.2 第一代Bi系高溫超導帶材14-15
• 1.2.3 第二代YBCO涂層導體(YBCO CC)15-17
• 1.2.4 新一代MgB_2超導線(帶)材17-18
• 1.2.5 高溫超導材料的應用18-19
• 1.3 高溫超導材料力學行為的研究意義及現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 第一代Bi系高溫超導材料力學行為的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 第二代YBCO涂層導體力學行為的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本文的主要工作內(nèi)容23-25
• 第二章 高溫超導力-電-磁多場耦合測試系統(tǒng)25-36
• 2.1 高溫超導力-電-磁多場耦合測試系統(tǒng)的構(gòu)成25-33
• 2.1.1 電流加載和測量系統(tǒng)25-27
• 2.1.2 應力加載和變形測量系統(tǒng)27-30
• 2.1.3 超導磁體系統(tǒng)30-33
• 2.1.4 低溫系統(tǒng)33
• 2.2 測試方法和測試功能33-35
• 2.2.1 高溫超導材料電流傳輸特性的測試方法和測試功能33-34
• 2.2.2 高溫超導材料力-電-熱耦合下的測試方法和測試功能34
• 2.2.3 高溫超導材料力-電-磁-熱耦合下的測試方法和測試功能34-35
• 2.3 高溫超導力-電-磁多場耦合測試系統(tǒng)的主要性能指標35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 Bi系高溫超導帶材力學性能優(yōu)化研究36-43
• 3.1 實驗36-38
• 3.1.1 實驗樣品36-37
• 3.1.2 實驗原理及過程37-38
• 3.2 實驗結(jié)果及討論38-42
• 3.2.1 Ni-Cr合金外包套層對Bi2223電流傳輸特性的影響38
• 3.2.2 軸向拉載荷作用下Ni-Cr合金外包套層對Bi2223臨界電流密度的影響38-40
• 3.2.3 Ni-Cr合金外包套層對Bi2223力學性能的提升作用40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 軸向拉伸應變對YBCO涂層導體V-I特性曲線的影響研究43-52
• 4.1 實驗43-45
• 4.1.1 實驗樣品43
• 4.1.2 實驗原理及過程43-45
• 4.2 實驗結(jié)果討論45-46
• 4.3 公式的建立及其與實驗結(jié)果的比較46-50
• 4.3.1 建立公式46-48
• 4.3.2 公式計算結(jié)果與實驗結(jié)果的比較和討論48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 結(jié)論52-54
• 參考文獻54-63
• 在學期間的研究成果63-64
• 致謝64

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本文編號：303620