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自从超导电性被发现以来,超导体由于其零电阻特性和抗磁性而被广泛应用于生产、生活的各个领域,尤其是高温超导体的发现,更是使超导体在工程领域中的应用进入了一个新的阶段。然而,由于低温超导体必须工作在液氦温度环境下,而已知的高温超导材料成本高、工艺复杂、工程临界电流密度低,使得超导电性应用的优越性受到了限制。近年来,有人提出了一种新的低温/高温混杂超导体的结构模型,由于其由低温超导体和高温超导体两者组成,结合了两种超导体各自的优良特性,因此可望比低温超导体具有更好的性能。本文正是基于以上情况,对混杂超导体的电流分布特性及热稳定性展开了研究。 本文首先介绍了混杂超导体的结构和超导体的n值模型,建立了混杂超导体的并联模型并对其电流分布进行了数值分析,分析结果表明随着温度的增加,混杂超导体中低温超导部分和高温超导部分会依次出现电流转移现象,当温度达到一定值时,最终电流会全部转移到金属基材中。同时本文采用二维模型对混杂超导体的电流转移现象做了解析性分析并和传统圆截面低温超导体进行了对比,结果表明混杂超导体的电流转移长度比低温超导体的要小。 对混杂超导体的热稳定性,本文从理论和实验两方面进行了研究。在理论上,对混杂超导体的低温稳定、绝热稳定及动态稳定进行了数值分析,同时给出了混杂超导体的绝热稳定判据和动态稳定判据,对其最小失超能和失超传播速度也进行了研究。分析过程中和低温超导体进行了对比,结果表明,混杂超导体的稳定判据允许值比低温超导体的大,其最小失超能比低温超导体的要大,其失超传播速度比低温超导体的小。 采用合适的焊接工艺制备了NbTi/YBCO混杂超导体,对其稳定性进行了实验研究。实验过程中检测到混杂超导体的失超-恢复过程并对其进行了分析,通过改变混杂超导体的载流电流和加热时间测定了其最小失超能和失超传播速度,并和同等条件下的低温超导体(NbTi/Cu)进行了对比,研究结果表明混杂超导体的最小失超能比低温超导体的大接近一个数量级,而其失超传播速度比低温超导体小,说明混杂超导体的稳定性有了很大提高,同时也表明理论分析和实验结果相吻合。