高温超导材料与技术的发展及应用

近一个世纪以来,超导理论、超导材料和超导应用技术已经取得了重大的发展,尤其是新近发展的具有很高实用性能的高温超导(HTS)材料与技术,已开始从实验研究走向实际应用阶段．该文简要介绍了高温超导(HTS)材料的发现历史,阐述了HTS带材、块材和薄膜的制备工艺及特性,总结了HTS材料在强电和弱电领域中的应用发展现状．

高温超导强电应用技术开始步入实用阶段

高温超导强电应用技术的发展有赖于实用高温超导材料制备技术的重大突破。随着最近几年来实用高温超导材料的研制取得重大的进展 ,高温超导强电应用已经成为现实 ,预期将在 2 0 1 0- 2 0 2 0年左右出现大规模的应用 ,并将对人类社会产生积极而深远的影响。因此 ,下一个十年将是全球高温超导技术竞争最关键的十年。本文将简要介绍高温超导强电应用研究的现状和应用前景。

高温超导输电电缆的现状与发展

超导输电电缆具有截流能力大、损耗低和体积小的优点,是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径。文章概括介绍了高温超导电缆的结构、电缆的损耗、低温冷却系统,以及中国科学院电工研究所等单位研制的75 m长高温超导电缆。文中还简要提出了高温超导电缆的应用领域和前景。

大容量短轴型和长轴型高温超导电机的制冷系统设计和电磁特性对比分析

本文构建了一个适用于大容量短轴型和长轴型高温超导电机的制冷系统,所设计的制冷系统的结构特点在于不再需要传输低温制冷工质的旋转结构。首先,对所设计的低温制冷系统进行热负荷的有限元仿真分析;通过有限元仿真分析发现,在去掉旋转结构之后,可以降低制冷系统的热负荷,达到提高制冷效率的目的;最后,对这种大容量短轴型和长轴型高温超导电机的电磁特性进行了对比分析。

直接冷却中氮化铝与无氧铜低温真空接触热导的实验研究

以5W／20K小型G-M制冷机为冷源，对低温下氮化铝（AlN）与无氧铜（OFHC）界面的接触热导进行了实验研究和分析。在45～140K内，氮化铝／无氧铜界面接触热导随温度的升高而增大，同时亦随接触压力的增加而增大。实验中同时得到了氮化铝在低温下的热导率，随温度的升高，氮化铝热导率值逐渐增大。就氮化铝低温热导率及氮化铝／无氧铜接触界面热阻随温度变化规律进行了微结构机理分析。