热处理温度对Bi2223/Ag-Au带材相组成及载流能力的影响

用形变热处理工艺制备了Bi2223/Ag-Au带材,通过X射线衍射仪、超导量子干涉仪及标准四引线法研究了第1次热处理温度对带材中的相成分及载流能力的影响。结果显示:热处理温度超过840℃时,带材中会出现Bi2201相;热处理温度太低时不仅带材成相速率慢,而且带材中会出现较多的第二相。第1次热处理后,Bi2223相的转化率应该控制在85%附近,Pb离子进入到Bi2212晶格内,带材中有最少的Bi2201相、最少的其它非超导第二相有利于带材最终性能的提高。

Bi2223/Ag带HTS双饼线圈中的接头焊接

降低双饼线圈间的搭接电阻 ,可有效提高 HTS磁体的稳定性并降低制冷费用。文中在分析影响搭接电阻因素的基础上 ,对双饼线圈间的焊接工艺和接头性能进行了实验研究 。

Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材在交流过电流冲击下的失超及恢复特性研究

采用交流冲击实验装置测量了在不同交流过电流、持续交流工作电流及冲击时间情况下,不同散热条件下Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材的电压、电流和温度随时间变化曲线,分析了冲击期间和冲击后带材各参数变化及失超恢复时间与散热条件和冲击参数的关系。研究结果表明:带材在交流过电流冲击下的失超和恢复过程主要取决于冲击能量和冲击过后带材内发热与散热的竞争效应。

Bi2223/Ag带双饼线圈失超电压耦合补偿测试

为排除双饼线圈两端的自感电压对其失超信号的影响,把它降低到测量所允许的范围内,本文介绍双饼线圈外加补偿线圈的耦合测试原理和在此基础上制成的Ic测试装置。分别对研制的9个高温超导双饼线圈的Ic进行测试,获得非常好的实验结果,为将9个双饼线圈组合成磁体提供了依据。

Bi2223/Ag带材超导接头的研究

采用化学法去除Bi2223/Ag带材末端的银皮,用Bi2223超导粉连接去银皮的带材,制成超导接头·然后把样品放入管式炉中进行热处理·用四引线法对接头样品进行临界电流测试:原始带材的临界电流Ic为40A,热处理后带材Ic为28A,接头处Ic为25A,这些表明已研制出超导接头·通过扫描电镜分析了接头处的断面结构,观察到接头微观结构与带材本身的微观结构有所不同,接头处的临界电流下降·对超导接头的应力、应变的力学性能测试表明,接头处力学性能要比母带材有所下降,延展性比较差·

传输电流法测量Bi2223/Ag多芯高温超导带材的交流损耗

利用传输电流法设计了一套高温超导体自场损耗测量系统，样品上负载的传输电流幅值可以达到１００Ａ，频串在 ０．５ Ｈｚ到１０００Ｈｚ之间任意可调。测量了 Ｂｉ２２２３／Ａｇ高温超导带材在７７Ｋ不同频率条件下的自场交流损耗，并将实验结果与Ｎｏｒｒｉｓ方程的预期值进行了比较。发现当传输电流的频率较低时，Ｂｉ２２２３／Ａｇ的交流损耗主要是磁滞损耗；而当频率较高时耦合损耗不能忽略。

电压引线距离对Bi2223/Ag带材I_c和n值测量结果的影响

研究了采用四引线法测量Bi2223/Ag带材的Ic和n值时,电压引线距离对测量结果的影响。实验结果表明,对于同一根Bi2223/Ag带材,在不同的电压引线距离下,采用四引线法测得的Ic和n值(尤其是最小值)结果不同;n值弱点对带材端对端n值的影响比Ic弱点对带材端对端Ic的影响更大;对于百米量级的长带,通过测量带材端对端以及抽样短样的Ic和n值,很难检测出弱点,必须采用四引线法在较小的电压引线距离下逐段检测或者采用非接触连续磁测法进行检测。

4.2K直流背景场下Bi2223超导带材的交流损耗

研究了Bi2223高温超导带材在4.2K和外加直流背景场条件下的交流损耗。讨论了磁场、电流、基体电阻率、超导芯的数目等因素对交流损耗的影响。所有的测量都在4.2K下进行,外加磁场的幅值最大是5T,损耗的测量采用传输电流法。

Bi2223/Ag超导带最小触发能量的测试

对Bi2223/Ag高温超导多芯带材的最小触发能量进行了测量,得到最小触发能量(MQE)与传输电流(It)之间的关系。实验结果与计算机仿真结果比较一致。这对研究高温超导体的稳定性有着重要的实际意义。

涂覆铁磁材料的Bi2223带材临界电流特性

系统研究了表面镀镍的Bi2223多芯带材的临界电流特性。实验表明,经过镀镍处理的Bi2223带材的临界电流可提升10%左右。为了更好的说明铁磁环境对于临界电流的影响,建立了有限元模型,定量研究了外加磁场下不同涂覆参数对于临界电流的影响。

NbTi/Bi2223复合超导体制备工艺的研究

采用合适的工艺制备NbTi/Bi2223复合超导体,制备完成后在液氮温度下,对复合带中的高温带Bi2223/Ag进行IC测试,证明这种工艺不会对Bi带造成破坏,工艺可行。在进行IC测试时,需要注意NbTi/Bi2223复合超导体的换流长度,因此计算了NbTi/Bi2223复合超导体在液氮温度下的换流长度。

Bi2223/Ag高温超导带的侧向弯曲率对载流能力的影响

Bi2 2 2 3银包套超导带材是研制高温超导磁体和高温超导强电应用的基础。文中就对高温超导磁体最大运行电流有重要影响的 Bi2 2 2 3银包套带材侧向弯曲形变进行了初步探讨 ,就不同的侧向弯曲率对超导带载流能力的影响进行了实验测试 ,并提出了提高 HTS磁体最大运行电流的方法。

热处理气氛对Bi2223带材中Bi2201相的影响

采用常规的形变热处理工艺制备Bi2223带材,通过X射线衍射仪、超导量子干涉仪和标准四引线法研究热处理气氛对带材中Bi2201相含量及载流能力的影响。结果表明,Bi2201相是影响带材临界电流的重要因素,而热处理气氛影响Bi2201相含量,通过一种复合热处理(热处理过程中使用2种气氛)可以消除带材中的Bi2201相。优化热处理工艺后,带材临界电流从78A增加到103A。

拉伸应变对Bi2223/Ag带材I_c不均匀性的影响

研究了Bi2223/Ag带材的Ic和n值沿带长方向的不均匀性在拉伸应变下的变化。结果表明,Ic和n值的大小并不是逐点一一对应的;当应变小于不可逆拉伸应变时,Ic随应变增加缓慢下降,n值随应变增加缓慢下降并有小幅震荡;Ic的均匀度随应变增加基本上没有变化,n值的均匀度随应变增加变好并有小幅振荡,而且变化范围很小。

冷压对Bi2223/Ag多芯带材超导性能的影响

在Ｂｉ２２２３／Ａｇ超导多芯带材的制备过程中，采用了热处理—冷压—热处理的工艺，取 压力、压下速率、摩擦系数和来料作为待研究的冷压工艺参数，以带材的临界电流Ｉｃ值为评价 指标，用正交法设计实验方案，结果表明：摩擦系数对带材临界电流Ｉｃ值的影响高度显著，压力 和来料对带材Ｉｃ值的影响显著，压下速率对带材Ｉｃ值的影响程度量小．

不同合金基体Bi2223带材传输损耗的测量和分析

减少交流损耗可以通过带材的扭绞、铠装层采用合金材料或在芯线之间引进一个电阻层来实现。为了研究高阻值基体材料对交流传输损耗的影响,准备了6个具有不同合金基体的Bi2223带材。在77 K下,测量了6个样品基体的电阻率,研究了Ag合金基体对Bi-2223带材交流传输损耗的影响。研究发现,在I0<Ic条件下,Ag合金基体能够减小交流传输损耗。在77 K下,测量了6个样品的n值,研究了各种铠装的BSCCO带的抗拉强度对n值的影响。同时,研究了交流传输损耗对n值的依赖性。

Bi2223长带临界电流不均匀性的检测

高温超导长带临界电流不均匀性的检测是实现高温超导带材大规模应用需要解决的一个问题。文中介绍了B i2223超导长带临界电流和n值不均匀性的检测方法,包括非接触检测法和四引线抽样检测法;并对四引线抽样检测法进行了仿真分析和实验验证。结果表明:这种方法工作量小、简单可行。

Bi2223／Ag高温超导带材在脉冲电流下电磁特性分析

对高温超导带材在脉冲电流下的电磁特性进行了实验与仿真研究。实验部分对不同频率过电流下的伏安特性进行了测量,仿真部分运用有限元方法分析了电流和磁场分布特点。结果表明:在超导丝中,电流会因为频率的升高而呈现集肤效应,频率越高电流越向带材边缘集中,但与常规导体所不同的是,由于超导体各向异性的特点,边缘的非平行自场使该区域临界电流下降,导致电流密度最大的地方不是在带材的边缘,而是趋向于分布在磁场较弱的带材中部。

Bi2223超导带材的机械性能的改善

通过在超导芯部引入Ag合金的方法制备了新结构单芯和多芯带材,并研究了此种带材机械性能,以及其相对于普通Bi-2223超导带材变化。这种新结构提高了Bi-2223超导带材抗拉伸应变的能力。在拉伸应力的作用下,单芯样品的屈服强度和0.2不可逆应变极限irr和普通样品相比均有较大幅度的提高,其中的最大不可逆应变极限irr约为0.32%,最大屈服强度0.2约为85 MPa。多芯样品的最大不可逆应变极限irr约为1.1%,最大屈服强度0.2约为160 MPa。实验证明添加合金丝提高了纯银包套多芯带材的不可逆应变极限irr,并减弱了临界电流的退化速度。但对合金包套的带材影响不大,这时合金包套对于带材的力学性能起主要作用。

高温超导体Bi2223中掺杂对结构和输运性质的影响

用固相反应法制备了化学计量比为Bi1.8Pb0.4Sr2-xKxCa2-yNdyCu3Oz(x=0,0.02;y=0,0.02)的样品。通过X射线衍射(XRD)技术,扫描电子显微镜(SEM),电阻率,磁性和拉曼测量对样品的结构和物性做了表征。随着掺杂的不同,样品的超导转变温度Tconset从99K变化到110K。与x=y=0的样品相比,x=0.02,y=0的样品其超导电性和临界电流密度都有了明显改善。