高温超导直接冷却中AlN与Bi-2223间界面热阻的实验研究

基于微结构低温工程学 ,提出三维低温界面层的概念 ,指出界面热阻是制冷机直接冷却超导磁体需要解决的关键技术之一。以GM制冷机为冷源 ,按稳态热流法原理测量了Bi 2 2 2 3、AlN的热导率及它们之间的低温界面热阻。在 0 15MPa～ 0 5 5MPa压力范围内 ,AlN和Bi 2 2 2 3间的界面热阻随界面层温度和接触压力的升高而降低 ,并随接触界面处温度的不同表现出不同的变化率。当界面层Bi 2 2 2 3侧温度为 5 5K时 ,在 0 5 469MPa的接触压力作用下 ,Bi 2 2 2 3和AlN间的界面热阻是厚度为 10mm的AlN垫片体积热阻的 3 8 86倍 ,是接触压力 0 2 2 81MPa时界面热阻的 3 8 7%。

高温超导直接冷却的氮化铝与无氧铜接触界面热阻的实验研究

氮化铝(AlN)具有高热导性、高电绝缘性,是超导二元电流引线热截流结构中常用的材料之一。根据稳态导热法建立低温真空实验装置,实验研究了超导冷却系统热截流结构中,界面温度和接触压力对AlN块材与无氧铜(OFHC-Cu)块材间接触界面热阻的影响。在实验温度(90K-210K)和压力(0.273MPa-0.985MPa)条件下,AlN/OFHC-Cu接触界面热阻随接触压力的提高而降低,而当界面温度上升时界面热阻由于热载子热运动的强化而降低,温度较高时,接触界面热阻随压力变化的速率趋缓。低温下AlN/OFHC-Cu间的接触界面热阻是直接冷却超导系统的设计和超导系统的热稳定性方面必需解决的问题。

高导热高电绝缘AlN低温特性及热分析

基于AlN在超导应用的低温实验基础上 ,报道上海硅酸盐研究所研制的AlN材料在低温 30K～ 1 6 0K温度范围的热导率 ,实验表明其热导率随温度增加而增大 ;并从低温微结构工程学角度来阐明它的传热机理与热分析。