35kJ／7kW直接冷却高温超导磁储能系统

介绍了直接冷却高温超导磁储能(SMES)系统(35 kJ／7 kW)的总体结构和基本试验结果。该系统主要由超导磁体、低温系统、功率调节系统和监控系统组成。实验结果表明．通过直接冷却将储能磁体成功冷却到了20 K以下;储能磁体的直流临界电流达到150 A,临界储能量84 kJ,磁体中心场强4．5 T;监控系统和变流器能控制SMES与系统快速独立地在四象限进行有功功率和无功功率交换;在电力系统动态模拟实验中,SMES能有效抑制电力系统中因发电机机端短路故障引起的功率振荡。

ITER项目用NbTi／Cu复合超导线的工艺研究

为实现高均匀性、高性能的NbTi/Cu多芯复合线的批量生产,需要优化多芯复合线的传统工艺。对复合线材均匀性和超导性能的研究结果表明:经优化后的拉拔-扒皮工艺完全可以取代传统的拉拔-轧制工艺且能改善NbTi/Cu超导线材的Jc值,为低温超导线材的推广使用打下了坚实基础。

前驱液中添加聚乙烯吡咯烷酮对YBa_2Cu_3O_(7-δ)膜形貌和性能的影响

用三氟乙酸金属有机物沉积(TFA-MOD)方法在LaAlO3(100)基底上生长YBa2Cu3O7-δ(YB-CO)超导薄膜,研究了向前驱液中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对YBCO薄膜微结构和超导性能的影响。涂膜在氧气环境中进行200～250℃热解,再经775℃氩气环境下结晶后获得YBCO超导薄膜。在相同热处理条件下,未添加PVP的前驱液制得的YBCO薄膜临界电流密度为4050A/cm2,添加PVP的前驱液制得的YBCO薄膜临界电流密度为5800A/cm2。后者表现出较少的孔洞,较强的c轴取向,较纯的双轴织构和较高的临界电流密度。因此,向前驱液中添加PVP的化学方法可以改进YBCO涂层导体的MOD制备过程。总压,氧分压和热处理温度等工艺条件将进一步优化,以提高临界电流密度。

Cu/Nb微观复合线材中Cu沿径向的织构研究

本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术,对含不同铌芯丝数的Cu/Nb微观复合线材中的Cu沿径向的织构进行了表征。结果表明:复合线材在拉拔过程中,各层织构存在差异,织构种类由表及里减少,且主要向平行于拉拔方向的<111>丝织构聚集;对于复合不同道次的样品,在相同部位,变形量大的线材内部织构更集中于<111>织构组分。

CT20钛合金管材的冷轧工艺及组织性能的研究

研究了CT20低温钛合金管材的加工工艺及冷轧变形量、退火温度对管材力学性能的影响。结果表明:CT20合金对加工硬化不敏感,冷轧最大变形量应控制在45%以内;CT20合金管材通过不同温度热处理所获得的等轴、双态和片状组织的室温力学性能差别不大;20 K低温下由于孪生变形的发生,片状组织的塑性最好,双态组织则介于片状和等轴组织之间;管材为等轴和双态组织时,冷成型性能优异;对管材进行α+β两相区910℃×1 h,FC的热处理,可获得综合性能优良的双态组织。

一种新型近β钛合金热处理过程中晶粒长大规律研究

采用金相法研究了一种新型β钛合金的β晶粒长大行为。结果表明,加热温度介于800～980℃时,晶粒随加热温度的升高呈指数形式长大,且晶粒生长指数均小于纯钛在相变点以上的晶粒生长指数(n=0.5),这主要是由于溶质原子对晶界移动的阻滞效应造成的。同时计算得到这种新型近β钛合金的晶粒长大激活能Q为255.72 kJ/mol,高于纯钛的β相自扩散激活能(Q=166 kJ/mol)。

热处理对TC21合金大规格棒材组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对TC21合金380 mm大规格棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度影响初生α相含量以及形貌尺寸,固溶时间对显微组织没有显著的影响;冷却速度影响次生α相含量及尺寸,且对合金强度和塑性产生较大的影响。在890℃×2 h+FC固溶处理后进行610℃×4 h+AC时效处理,可使合金的强度和塑性得到良好的匹配。

热处理对立方织构Ni-5%(体积分数)W基带上Ag薄膜择优取向的影响

采用磁控溅射法在立方织构Ni-5%(原子分数,下同)W基底上沉积了Ag薄膜作为第二代高温超导带材——YBaCuO涂层导体的导电缓冲层,并通过后期在Ar气氛下热处理使Ag膜具有(200)择优取向。磁控溅射后Ag膜的择优取向为(111),随着热处理温度的升高,(200)择优取向强度增加。采用慢降温工艺即在900℃下恒温30min,然后以较慢的速率10℃/h降至800℃后样品随炉冷却,有利于Ag薄膜由(111)向(200)的择优生长转变。

化学溶液沉积法制备BaPbO3膜的研究

BaPbO3(BPO)具有优良的导电性,稳定的化学性质,其晶格常数a与2aYBCO相近,有望成为YB-CO超导带材的导电隔离层。实验采用两种化学溶液沉积(CSD)法,以BaCO3、PbO为溶质,EDTA-Cit为螯合剂的方法(简称无机法)和以乙酸钡、乙酸铅为溶质,以丙酸为溶剂的方法(简称有机法)在单晶YSZ(100)、LAO(100)基底上通过旋转涂覆和热处理生长BPO薄膜。实验表明700℃的热处理是形成BPO相的适宜温度,低温段的保温和缓慢升温有利于形成连续均匀的BPO薄膜。经XRD分析,采用两种方法制取的薄膜均为单相的BPO。与BPO粉末的XRD相比,后一种方法制取的BPO薄膜在(100)和(200)衍射峰明显增强,表明其在单晶LAO基底上实现了一定程度的外延生长,但没有实现单晶生长。在扫描电子显微镜下观察,后一种方法制取的薄膜较前一方法均匀、致密。

采用中子衍射研究内锡法Nb_3Sn的相形成

选取2种ITER用内锡法Nb3Sn复合超导线,采用原位中子衍射测量技术检测超导相的形成过程,通过添加第3种元素研究合金化Sn芯和合金化Nb芯对超导相形成过程及超导线超导性能的影响。结果表明:合金化Sn芯比合金化Nb芯丝有利于提高超导性能;少量添加第3种元素Ti与Sn形成合金能显著促进Sn的扩散和A15相的形成,并且能有效抑制Nb3Sn晶粒的生长,因此增加了晶界面积和钉扎力,增强了超导特性,提高了非铜区临界电流密度Jcn。

高能球磨Mg／B复合粉末的特性

对化学计量比的Mg／B原始粉体进行高能球磨，通过扫描电镜SEM和能谱分析EDX对球磨前后的粉末芒行观察，对球磨过程中复合粉末的组织形貌和成分分布的变化进行了研究。结果表明：随着球磨时间的延长，Mg粉明显细化，B粉在Mg粉中的均匀弥散分布程度很好。

焊接凝固裂纹三维数值模拟与预测系统的前处理设计

设计了三维焊接凝固裂纹的数值模拟与预测软件系统,使普通的焊接技术人员可以简便地实现焊接凝固裂纹的数值模拟与预测.系统由三部分组成:前处理,后处理和凝固裂纹预测部分.其中系统的前处理可以帮助用户选择接头类型,对接头进行网格剖分,输入材料性能参数、焊接工艺条件以及力学边界条件等,并自动以MSC.Marc命令流的形式存储成MSC.Marc的过程文件.依据生成的过程文件,自行连接MSC.Marc有限元软件,对焊接凝固裂纹的温度场和应力、应变场进行数值模拟计算,并存储模拟结果,为后处理做准备.

热处理温度对MgB_2/Fe/Cu线材微观结构和性能的影响

采用原位法粉末装管工艺(In-situ)制备了MgB2/Fe/Cu单芯线材,通过X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和物性测试仪等手段研究了热处理温度对线材微观结构及超导电性的影响。结果显示,在热处理过程中,超导芯丝与包套材料之间有Fe2B中间界面层产生。并且随着热处理温度的升高,Fe2B层厚度也逐渐增加。同时,热处理温度对线材的临界电流密度(Jc)有显著影响:在低场下(<4.5T),700℃制备线材具有高的Jc值;在高场下,750℃制备线材具有高的Jc值;800℃制备线材的Jc随磁场增加而迅速减小。微观结构分析结果表明,增加MgB2中晶界密度和改善连接性是获得高Jc线材的关键。

百克瑞纱布和红油膏纱条促进肛瘘术后创面愈合的临床观察

目的观察百克瑞纱布和红油膏纱布用于肛瘘术后创面恢复的临床疗效。方法 100例复杂性肛瘘患者随机分为治疗组和对照组,治疗组术后采用百克瑞纱布外敷创面,对照组术后常规采用红油膏纱布外敷创面。结果治疗组的术后症状(如发热、疼痛、渗液等)积分低于对照组;治疗组痊愈时间平均(18.36±5.02)d,对照组的痊愈时间平均为(20.18±6.69)d。结论百克瑞纱布用于肛瘘术后创面恢复疗效显著,安全实用,值得推广。

无定形碳掺杂对MgB_2超导块材微结构及超导电性的影响

以无定形碳粉末作为掺杂物质,通过固相烧结的方法,在750℃,高纯氩气保护下,热处理2h制备了MgB2-xCx(x=0,0.05,0.10,0.20,0.30)超导块材。用X射线衍射(XRD)仪,扫描电子显微镜(SEM)和物性测试仪(PPMS)对样品的微观结构和超导电性进行了系统分析。结果显示,在750℃热处理条件下,有部分碳进入MgB2的晶格中,其余碳处于MgB2的晶界处。少量碳掺杂可以有效细化MgB2晶粒,并改善MgB2的超导电性。MgB1.9C0.1块材的临界电流密度(Jc)在20K,3T条件下达到8×104A/cm2,表明无定形碳掺杂可有效提高MgB2的磁通钉扎。

(Bi，Pb)-2223带材超导芯部的熔化分解及其再形成

分析了(Bi,Pb)-2223高温超导材料传导性能进一步提高的影响因素,阐述了熔化处理对改善(Bi.Pb)-2223带材芯部微观结构的优越性.结果表明,传统的(Bi,Pb)-2223相非平衡成相机制严重制约了熔化处理工艺的效果,确立了(Bi,Pb)- 2223相从液相中可逆再形成的可能性,研究了不同条件下(Bi,Pb)-2223相熔化分解-再形成的相演变特征.在适当温度下,(Bi,Pb)-2223相部分熔化分解,生成一种类似于2212化学计量比的液相及碱土铜酸盐2:1-AEC和14:24-AEC,对于其与液相或熔体之间平衡转变关系的建立极为重要.

用MOD法制备BaPbO_3导电缓冲层

BaPbO3晶体为钙钛矿结构,与YBCO晶格具有一定的匹配性,属于半共格界面。在高温下化学性质稳定,不与YBCO反应,并且具有良好的导电性,因此很可能成为YBCO超导涂层的导电隔离层。实验采用乙酸钡和乙酸铅为原料,以丙酸为溶剂,制得了稳定均匀的涂层前驱液。经过旋转涂覆和适当的热处理工艺,在LaAlO3(100)单晶基底上生长了BaPbO3薄膜。经XRD分析其物相组成是单相的具有少许织构的BaPbO3;通过SEM观察其表面均匀致密,厚度约800nm;用四引线法测得薄膜室温电阻率为1×10-3Ω·cm。

化学溶液法制备的La_2Zr_2O_7缓冲层特性研究

利用XRD、电子背散射衍射分析(EBSD)和反射高能电子衍射(RHEED)等测试手段对化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层的体织构和表面特性进行了研究。结果表明,在金属基带上,利用化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层具有良好体织构和表面特性。

(Bi,Pb)/2212高温超导粉末合成及热力学过程研究

采用共沉淀法制备了(Bi,Pb)/2212高温超导粉末,利用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)对粉末的成相热力学过程进行了研究。结果表明,在(Bi,Pb)/2212前驱粉共沉淀过程中,含有Bi3+、Pb2+、Sr2+、Ca2+、Cu2+等5种金属离子的混合硝酸盐溶液,其温度不同将会导致生成的草酸盐沉淀产物发生颜色变化。对两种颜色状态的粉末进行的ICP分析显示,不同温度下,深浅粉末其化学计量比没有明显变化。通过对两种粉末在不同的烧结热处理制度下其XRD的物相分析以及对原始粉末的差热分析结果显示:浅色粉成相速度快,在主相2212形成时,浅色粉的2201相的含量也明显低于深色粉。

Bi-2223/Ag超导带材前驱粉与热处理的匹配问题

研究了Bi-2223/Ag高温超导带材的前驱粉与后续热处理工艺之间的匹配问题。实验采用A,B,C3种不同的前驱粉。A粉是成分配比为2223的喷雾热分解单粉,B粉和C粉都是2212加CaCuOy组分的2223双粉。B粉和C粉的区别在于,2212加CaCuOy混合后的除碳处理工艺不同。B粉为800℃,3h,C粉为830℃,10h。利用激光粒度分析仪(RSA)和扫描电镜(SEM)对这3种前驱粉的粒度进行了表征,并用X射线衍射仪(XRD)对用这3种粉分别制成的带材经第1次热处理(HT1)后的2223成相率和相结构进行分析,从而找出它们各自对应的最佳HT1工艺。采用四引线法在77K,0T下测试经中间轧制和第2次热处理(HT2)后的临界电流(Ic),以确定其对应之最佳HT2工艺。RSA和SEM分析表明:A粉颗粒度明显细小,平均中径粒度为1.5μm,且粒径分布区域集中,B粉约3μm,粒径分布较分散,而C粉为4￣5μm。研究结果证明:前驱粉的特性直接影响着超导带材的最终超导性能。一种特定的前驱粉,对应着一种特定的最佳HT1和HT2工艺。只有在二者匹配良好前提下,才能使前驱粉的性能得以发掘。