时效处理对金属铍剩余电阻比的影响

运用电位方法测量纯金属铍剩余电阻比,研究了时效处理制度对金属铍的剩余电阻比的影响。结果表明:金属铍的剩余电阻比不仅与时效温度和金属内杂质的浓度有关,而且受时效时间的影响;剩余电阻比值随金属铍样品纯度的增加而增加,纯金属铍(纯度大于99.91%)的剩余电阻比值为20-147,并随时效温度和时效持续时间的不同而变化;高纯度(99.94%)金属铍具有合金时效处理倾向,可以作为时效型微合金来研究杂质对金属的性能影响。

不同纯度金属铍热处理时剩余电阻的变化

运用测量剩余电阻的方法,研究了4.2K温度时不同纯度的铍中剩余相的分解与其溶解动力学。结果表明:时效有效温度取决于金属中含有杂质的数量,随杂质数量的增加而提高;高纯度铍(～99.94%)如微合金一样也具有时效倾向;应用剩余电阻概念研究纯铍内部结构转变是非常有效的方法,它可记录时效过程初始阶段的变化(如400℃铍中扩散分解),这些变化用微观观察或X射线衍射分析很难得到。

铝稳定体卢瑟福缆剩余电阻率的测量

介绍了铝稳定体卢瑟福缆的测量背景。对比了目前测量金属剩余电阻率的3种方法,确定测量电缆使用定点法和曲线法。通过实验,得出国产化的铝稳定体卢瑟福缆中,铝的剩余电阻率为380,制作超导线所用高纯铜的剩余电阻率(RRR,Residual Resistance Ratio)值为256,未绞缆的NbTi/Cu超导线的RRR值为177,绞缆后超导线的RRR值为110,比未绞缆的超导线RRR值降低了67,而覆铝后超导线的RRR值会增加到220。超导线的RRR值已达要求,而铝的RRR值还比较低,与国际领先水平还有较大差距,下一步的重点是改进覆铝工艺,以提升其RRR值。

电流密度对电沉积铜膜剩余电阻率的影响

为了获得1.3 GHz功率耦合器的镀铜膜,研究不同电流密度和沉积时间对镀铜膜剩余电阻率(RRR)的影响。电流密度分别为1、1.5和2 A/dm^(2),沉积时间为1~6 h,讨论了铜膜RRR值、微观形貌、表面粗糙度和织构随镀层厚度的变化。结果表明,随着电流密度减小和沉积时间延长,表面粗糙度变大,铜膜RRR值增大。在电流密度为1和1.5 A/dm^(2)下沉积的铜膜,随着沉积时间的增加,晶胞结节变大,(111)晶面的织构系数增加,铜膜RRR值变大。在电流密度为2 A/dm^(2)下沉积的铜膜中含有孔洞缺陷,导致铜膜的RRR值显著下降。硬X射线自由电子激光装置的1.3 GHz功率耦合器的铜膜采用电流密度为1 A/dm^(2),沉积时间为4 h的镀铜工艺,其铜膜RRR值、铜膜与基体结合力、高低温适应性以及微波功率均满足实际工程应用。

缓冲化学腐蚀对高纯铌材剩余电阻率的影响

文章主要研究了缓冲化学腐蚀对高纯铌材剩余电阻率的影响,在使用氢氟酸(40%)∶硝酸(65%)∶磷酸(85%)的混合酸体积比为1∶1∶2的情况下,随着腐蚀温度升高,剩余电阻率会降低;腐蚀时间长导致酸液温度升高,也会使高纯铌样品的剩余电阻率降低。选择合适的工艺参数,对正确判断铌材性能和适当处理铌材具有重要意义。

热处理对金属材料剩余电阻率的影响

介绍了剩余电阻率(RRR)的定义,分析了剩余电阻率对于低温超导金属材料的应用意义。制定了纯铜和高纯铝的热处理方案,参照GB/T 25897—2020/IEC 61788⁃4:2020《剩余电阻比测量铌⁃钛(Nb⁃Ti)和铌三锡(Nb_(3)Sn)复合超导体剩余电阻比测量》测量了纯铜和高纯铝热处理前后的剩余电阻率。测试结果表明,热处理可有效提高纯铜和高纯铝的剩余电阻率RRR,真空热处理比普通的大气热处理效果更好;热处理前的加工状态和材料来源不同,尽管热处理前的剩余电阻率差异较小,但是热处理后往往会有较大的差异,建议低温导冷结构设计选材时需参考热处理后的RRR值。

用剩余电阻率比评定高纯锡的纯度

采用剩余电阻率比（ＲＲＲ）方法对３Ｎ，４Ｎ，５Ｎ纯度的Ｓｎ和区域提纯Ｓｎ棒的纯度进行了测量．得到通过３０次区馆后，杂质沿样品长度方向的分布．和常规的化学分析相比，在样品的预处理、测量条件相同的情况下，电阻率测定法能迅速、灵敏地对样品的纯度和纯化效果作出评定，是一种很有意义的分析方法．

电阻应变仪校准器的设计方法及最佳方案

作者按照电阻增量比率网络原理,对建立电阻应变仪校准器的设计提供了一个理论依据,从而使设计合理,结构更简单,并降低了成本,节约时间。采用这个设计原理已设计成功的DR-2型电阻应变仪校准器在1με至10~5με范围内不确定度为0.05%。

用超低温研究钽金属的超导现象及其电阻与温度的关系

本文实验上利用了超低温的设备,测量了临界温度为4.47k的钽金属在超低温情况下的电阻(R)和温度(T)的关系,分析了其R～T关系曲线的行为,并试图在15k以下观察钽金属的超导现象,同时对实验的结果进行了初步讨论.

准—维NbSe_3单晶的制备及其输运特性

用气相输运法制备了准一维结构的NbSe_3单晶,并研究了其剩余电阻率与杂质的关系。在电子扫描电镜(SEM)下观测了NbSe_3单晶的表面形貌,未见亚微米尺寸的缺陷。NbSe_3单晶的电阻温度与温度的关系(ρ-T)曲线表明,NbSe_3样品分别在T_(ρ1)=145 K和T_(ρ2)=57 K 经历两次 Peierls相变、剩余电阻比 RRR高于 200。根据对不同样品的ρ-T曲线的研究指出,以前的文献用剩余电阻比估计杂质浓度n_i的方法是一个错误,并提出了改进措施。

“超导热”现象存在吗?

本文提出了一个新的物理概念--“热超导”(或超导热),并通过导热现象与导电现象的类比,指出了“超导热”现象存在的可能性。 一,引言 导热又称为热传导,是传热学中的一个基本概念。导热现象是由于物质分子的热运动,使能量(热量)从温度较高处向温度较低处传递。对导热规律的研究在实际过程中有着重要的意义,人类对导热现象的认识最早可能起源于对热胀冷缩现象的发现,随着社会的进步和科学的发展,逐渐形成了传热学这一研究领域。

压埋法制备MgB_2超导材料的工艺

介绍了一种用压埋法合成块状MgB2超导体的新方法。采用该方法得到的样品的临界温度可高达38 4K,与常规方法得到的样品的临界温度相近。对这种方法的合成工艺进行了探讨,发现烧结温度(Ts)和保温时间(t)对样品的临界温度影响很大。在相同的0 5h保温时间条件下,烧结温度在1073～1123K温区获得的样品临界温度最高。固定烧结温度(1123K),不同保温时间下获得的样品的临界温度随着保温时间的增加而降低。进一步对样品的剩余电阻率比(RRR)进行研究,实验结果表明随着RRR数值的增加临界转变温度下降。这可能与样品内过量的杂质有关。

ITER超导接头铜材热损耗实验研究

为了评估ITER超导接头所采用的铜材的热损耗影响,设计并搭建了用于测试剩余电阻率的实验平台。通过对所选用的铜材进行低温4.2 K和常温下的电阻率测试,计算了铜材的剩余电阻率。结果表明,所选用的铜材能够满足ITER双盒搭接接头铜材的设计要求。

基于低温制冷机的铝合金RRR值测试

介绍了目前测量合金材料剩余电阻率比RRR(Residual resistivity ratio)值的3种主要方法,比较了各自的优点和不足,进而提出了基于低温制冷机的测试方法,经过理论分析和实验验证可知,该方法不仅可以得到材料的RRR值,还可以得到材料在各个温度下的电阻值,并拥有目前3种主要方法所不具备的优势。最后把低温制冷机测得的结果与PPMS的测量结果进行对比分析,从而论证了基于低温制冷机平台测量方法的合理性和测量结果的准确性。

超高真空磁控溅射生长铌薄膜

金属铌的超导转变温度高,在超导电子学和超导量子电路中有着广泛的应用。铌膜通常采用常规磁控溅射设备进行制备。为了改善铌膜的质量,利用超高背景真空的磁控溅射设备进行铌膜制备工艺的研究非常重要。结合真空分析表征、低温输运测量等技术系统性地研究了溅射参数对铌膜表面粗糙度和晶粒大小的调控,并分析了生长条件对铌膜超导转变温度和剩余电阻比的影响。利用硅上铌膜制备的共面波导谐振器,在10 mK温度,单光子激励下,本征品质因子超过一百万,表明超高真空磁控溅射生长的铌膜微波损耗极低。

污秽悬式绝缘子的交流污闪计算模型

为了更好地研究不同附盐密度绝缘子的污闪过程及预测其污闪电压,选取了普通型LXY-160、钟罩型FC-16P和空气动力型FC-160D为研究对象,求取其按爬电距离展开的平板模型,即绝缘子的泄漏距离对应于平板模型的长,沿绝缘子泄漏距离各点处的圆周长对应平板模型的宽。忽略局部电弧的一些随机性状态,统一认为:导致污闪的局部电弧都是从平板模型两端同时起弧并逐渐相向发展,发展到临界长度时两端同时存在电弧。以此为基础,引入飘弧系数K,推导了剩余污层电阻表达式和双电弧污闪计算模型的临界条件,并编程求解了3个平板模型上、下表面临界电弧长度和临界闪络电压。还制作了3种绝缘子的平板模型进行人工污秽试验,获其50%污闪电压。比较计算结果和试验结果,可见双电弧污闪计算模型能较好地对污闪电压值作出定量估算。轻污时飘弧现象不严重,试验电压点一般介于K=1和K=1.2两条曲线之间;重污时飘弧现象比较严重,试验点主要集中在K=1.2和K=1.5两条曲线之间。

基于有限元法的绝缘子污闪模型

为了分析某些因素对绝缘子交流污闪电压的影响,将有限元法用于平板型污层剩余电阻的计算,并将计算结果用于Obenaus污闪模型去预测交流污闪电压。将有限元法的计算结果与Wilkins公式以及人工污秽试验结果进行了比较,验证了有限元法用于剩余污层电阻计算的有效性。由于需要建立和分析的模型数量很大,结合MATLAB、BCB、ANSYS实现了ANSYS中的自动建模以及剩余污层电阻的自动计算,大大减少了工作量。在此基础上分析了污层形状、电弧数量、弧长比例、电弧位置对交流污闪电压的影响。结果表明:满足形状因数不变时,更符合实际情况的多边形污层对应污闪电压始终要大于矩形污层对应的污闪电压;随着电弧数量的增加污闪电压明显增大;上下金具弧长比例对污闪电压基本没有影响;上下金具弧长位置对污闪电压影响不大。

双伞型绝缘子交流污闪电压值的计算

为了研究双伞型绝缘子交流污闪电压与绝缘子结构参数之间的关系,在国内外对污秽绝缘子闪络机理研究的基础上,通过将双伞型绝缘子展开成平面模型,建立了双伞型绝缘子交流污闪电压的计算模型,通过该模型可计算出双伞型绝缘子在污秽闪络发展过程中的临界弧长和剩余污层电阻,从而可估算其在各盐密下的污闪电压。为了验证计算模型的合理性,选择了XWP-70、XWP-300、XWP-420共3种型号绝缘子进行不同盐密下污闪电压值的实例计算,并对这3种绝缘子进行各盐密下的交流人工污秽试验。结果表明,利用计算模型估算出的污闪电压与人工污秽试验所得的污闪电压非常接近,说明了该计算模型对交流双伞型绝缘子污闪电压的估算是适用的。

迎/背风侧不均匀污秽下绝缘子直流污闪建模

绝缘子表面不均匀积污会影响其电气特性。运行环境下绝缘子串迎风面和背风面污层分布不均匀,且根据人工污秽试验结果,这会导致绝缘子闪络耐受梯度降低。在此基础上,文中提出了考虑绝缘子迎/背风面不均匀污层的计算剩余污层电阻方法,并建立了相应的直流污闪动态电弧模型,同时开展了人工污秽模拟验证试验;继而,基于动态闪络模型,对不同不均匀染污程度下的绝缘子表面泄漏电流、剩余污层电阻进行了计算及分析,揭示了迎/背风侧不均匀污秽对绝缘子直流污闪的影响。研究结果表明,迎/背风侧不均匀污层造成污闪过程中的绝缘子剩余污层电阻减小,减小幅度可达50%;背风侧面积比例T对绝缘子直流污闪过程的影响小于迎/背风面染污不均匀度J。研究结果可以为复杂环境下的架空线路外绝缘配置及选型提供参考。