【摘 要】
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以ReBCO为超导载流层的第二代高温超导带材,也被称为涂层导体,因为其较低的制造成本、出色的外磁场下电流承载能力,在实际使用中拥有非常广阔的前景。但是由于其对生产工艺的
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以ReBCO为超导载流层的第二代高温超导带材,也被称为涂层导体,因为其较低的制造成本、出色的外磁场下电流承载能力,在实际使用中拥有非常广阔的前景。但是由于其对生产工艺的要求较高,目前仍无法实现快速稳定的制备高质量的千米级长带。因此,将多根较短的带材连接形成一根完整长带的超导接头工艺对第二代高温超导带材的实际使用有着重要意义。同时,超导接头技术也是制造运行在持续电流模式(PCM)的大型闭环磁体关键技术。世界上首例超导接头由韩国的Haigun Lee课题组制得,在制备的过程中,该课题组使用了一种机械压接与热处理相结合的工艺。最近,日本住友公司报道了一种通过使用无氟金属有机盐沉积(FF-MOD)法在超导带材超导层表面沉积多晶中间连接层,随后对中间连接层进行加压烧结从而获得超导接头的方法,工艺简单,且制备得到的接头拥有良好的性能。本文使用上海超导科技股份有限公司制造的超导带材与人工基底带材,对上述超导接头制备工艺中的关键技术进行了研究,并对通过紫外激光打孔缩短超导接头充氧时间的工艺进行了初步探索。针对接头制备工艺的关键技术,本文通过FF-MOD方法成功在单晶和人工基底上制备得到了性能良好的YBCO中间连接层薄膜,并进一步对该工艺成相阶段中各BaCO3和YBCO的相演化规律做了系统的研究,为后续超导接头中间连接层的制备工艺及连接过程,提供了理论基础和实验依据。针对紫外激光打孔工艺,本文探究了打孔工艺流程与参数对打孔效果的影响,并研究了该工艺对带材临界电流(Ic)的影响,为缩短超导接头制备工艺中充氧过程所需的时间,提供了工艺基础。
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