窄丝化结构对第二代高温超导带材基本特性的影响研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivan_wongxc
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超导线在应用于超导磁体或超导电力设备时,始终会在不同程度上处于交直流的外界磁场下,外界磁场会影响其临界电流和交流损耗等特性,尤其是垂直于超导线表面的磁场。为了减少外界磁场对超导线临界电流和交流损耗特性的影响,在低温超导线的制作工艺方面主要采用的是扭绞丝芯、丝换位等方法。但受限于超导线中超导带材的材料特性,目前应用中第二代高温超导带材的宽度都在4 mm以上,无法灵活运用上述方法。本文在前人研究的基础上,将4 mm宽度的高温超导带材进一步细化分切为1 mm及2 mm的超导窄带,在尽量少折损超导窄带临界电流的情况下掌握高温超导带材的窄丝化工艺。首先,为验证经过窄丝化过程后超导窄带临界电流的均一性,测量了窄丝化长带沿长度方向的临界电流分布。其后,以超导窄带为基础制备了一系列堆叠和扭绕结构的高温超导线,分别对单根超导窄带以及堆叠和扭绕结构的高温超导线进行了包括临界电流及交流损耗在内的超导基本特性研究,为窄丝化高温超导线进一步的应用打下基础。结果表明,堆叠和扭绕结构窄丝化超导线的临界电流曲线呈现了典型的临界值以内零电阻的超导特性,窄丝化结构的可行性从临界电流的角度得到了验证。单根超导窄带的交流损耗实验测量结果、理论计算值及仿真结果有较好的一致性。堆叠结构窄丝化超导线的交流损耗实验结果呈现出夹在Norris椭圆及薄带方程所算出两个理论值之间的特性。
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