【摘要】：低溫／高溫復(fù)合超導(dǎo)體基于低溫超導(dǎo)體和高溫超導(dǎo)體n值差異特性,利用高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體部分取代低溫超導(dǎo)體中的金屬穩(wěn)定基材。復(fù)合超導(dǎo)體應(yīng)用于超導(dǎo)磁體繞制,不僅可以有效增加超導(dǎo)填充系數(shù),提高工程電流密度,而且可以提高超導(dǎo)磁體的抗干擾能力,改善超導(dǎo)磁體的安全穩(wěn)定性。 本文首先對(duì)低溫／高溫復(fù)合超導(dǎo)體制作工藝進(jìn)行研究,利用YBCO高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體制作了高溫超導(dǎo)包覆層,并對(duì)其液氮溫度、自場(chǎng)下的臨界電流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高溫超導(dǎo)包覆層臨界電流沒(méi)有發(fā)生退化,可包覆低溫超導(dǎo)線組合成低溫／高溫復(fù)合超導(dǎo)體。 由于YBCO高溫超導(dǎo)材料是氧化物陶瓷,一般采用Ni-W合金作為基底材料,它的機(jī)械特性相對(duì)較差,因此YBCO高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的側(cè)向彎曲特性研究對(duì)于復(fù)合超導(dǎo)線的應(yīng)用尤為重要。本文對(duì)YBCO高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的側(cè)向彎曲實(shí)驗(yàn)表明,隨著側(cè)向彎曲半徑的減小,涂層導(dǎo)體的臨界電流減小,復(fù)合超導(dǎo)體的載流能力有所下降。利用復(fù)合超導(dǎo)體繞制超導(dǎo)磁體時(shí),繞制半徑應(yīng)大于其臨界側(cè)向彎曲半徑以保證復(fù)合超導(dǎo)體的良好的載流能力。 根據(jù)NbTi/YBCO復(fù)合超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和超導(dǎo)體n值模型對(duì)其電流分布特性進(jìn)行了計(jì)算分析。低溫／高溫復(fù)合超導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí),由于低溫超導(dǎo)體的n值比高溫超導(dǎo)體的n值高,大部分電流由低溫超導(dǎo)體承載,當(dāng)外界擾動(dòng)使得溫度升高,超過(guò)低溫超導(dǎo)體的臨界溫度時(shí),電流將轉(zhuǎn)移至高溫超導(dǎo)體,從而抑制了流向金屬基材的電流,避免由于電流流過(guò)金屬基體而產(chǎn)生過(guò)多熱量,使得復(fù)合超導(dǎo)體的升溫速度減慢。當(dāng)溫度繼續(xù)升高并超過(guò)高溫超導(dǎo)體的臨界溫度時(shí),電流才會(huì)全部轉(zhuǎn)移至金屬基材。 本文最后對(duì)復(fù)合超導(dǎo)體的穩(wěn)定性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,NbTi/YBCO復(fù)合超導(dǎo)體的最小失超能高于NbTi低溫超導(dǎo)體的最小失超能,失超傳播速度小于NbTi低溫超導(dǎo)體的失超傳播速度。相同擾動(dòng)下,NbTi/YBCO復(fù)合超導(dǎo)體抗干擾能力和超導(dǎo)電性恢復(fù)能力明顯優(yōu)于NbTi低溫超導(dǎo)體,復(fù)合超導(dǎo)體的穩(wěn)定性較常規(guī)超導(dǎo)體有顯著提高。
【圖文】：

導(dǎo)體需要液氦溫度（4.2 K)的工作環(huán)境，其應(yīng)用范圍受到學(xué)的不斷發(fā)展，20世紀(jì)80年代，工作在液氮溫度（77 K)，人們看到了超導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用的曙光。目前，實(shí)用高超導(dǎo)材料（Bi2223和Bi2212)，也稱為第一代高溫超導(dǎo)CO涂層導(dǎo)體），也稱為第二代高溫超導(dǎo)材料[5]。溫超導(dǎo)帶材（Bi系高溫超導(dǎo)材料）的化學(xué)結(jié)n+4 (n=l , 2，3)⑴。工藝上生產(chǎn)Bi2223高溫超導(dǎo)帶材0粉末按一定比例裝入金屈管(Ag或Ag合金)，，進(jìn)行旋鍛棒，然后將多根雄芯細(xì)棒打捆裝入較粗直徑金屬管中，多芯帶材，通過(guò)對(duì)多芯帶材進(jìn)行一次或多次熱處理，可轉(zhuǎn)變成為A溫超^^Bi2223相，完成多芯Bi2223高溫超導(dǎo)2

導(dǎo)體需要液氦溫度（4.2 K)的工作環(huán)境，其應(yīng)用范圍受到學(xué)的不斷發(fā)展，20世紀(jì)80年代，工作在液氮溫度（77 K)，人們看到了超導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用的曙光。目前，實(shí)用高超導(dǎo)材料（Bi2223和Bi2212)，也稱為第一代高溫超導(dǎo)CO涂層導(dǎo)體），也稱為第二代高溫超導(dǎo)材料[5]。溫超導(dǎo)帶材（Bi系高溫超導(dǎo)材料）的化學(xué)結(jié)n+4 (n=l , 2，3)⑴。工藝上生產(chǎn)Bi2223高溫超導(dǎo)帶材0粉末按一定比例裝入金屈管(Ag或Ag合金)，進(jìn)行旋鍛棒，然后將多根雄芯細(xì)棒打捆裝入較粗直徑金屬管中，多芯帶材，通過(guò)對(duì)多芯帶材進(jìn)行一次或多次熱處理，可轉(zhuǎn)變成為A溫超^^Bi2223相，完成多芯Bi2223高溫超導(dǎo)2
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM26

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王玨,李鳳華,樊占國(guó),薛向欣,劉常升;第二代YBCO超導(dǎo)帶材的主要制備方法與研究現(xiàn)狀[J];材料與冶金學(xué)報(bào);2005年03期

本文編號(hào)：2554306