超导技术在节省能耗和减少CO2排放中的应用评估

针对因温室效应引起的气候变化,包括日本在内的世界发达国家一直致力于避免由此产生的全球环境危机,1997年联合国召开第三届国际会议曾讨论减少气体排放问题,而应用超导电性就可给人们带来这方面的好处,利用超导体的零电阻现象来减少能量消耗以及CO2排放.     

Bi-2223的机械性能及改善

PIT法加工的Bi-2223单芯多芯带的机械性能日本最近在"先进材料和标准凡尔赛计划(VAMAS)"框架下,由8家研究单位联合,对粉末装管法(PIT)制备的单芯和多芯Bi-2223/Ag带材进行了拉伸试验的循环比对测试.发现单一氧化物(Bi-2223)芯的带材拉伸曲线可分三个阶段:首先是非常窄的弹性阶段;然后进入第二阶段,此时应力-应变曲线斜率逐渐减小;最后出现宏观屈服和弹性变形阶段,此时能看到多重开裂现象.     

高温超导（HTS）应用进展4则

核磁共振21.6T磁体 日本筑波磁体实验室(TML)在持久模式下运行了920MHz核磁共振(NMR)磁体，磁场21.6T，孔径54mm，这是至今超导磁体持久运行磁场的最高记录，该磁体外部为NbTi线圈(导体总重3444kg)，内有几个Nb3Sn磁体(导体总重1382kg)。作为正在进行的1GHz NMR磁体项目的部件，计划2002年1月在其中装入BSCCO-2212内插线圈，考虑到眼下HTS磁体磁场的衰减太大不利于核磁共振分析用，故该磁体尚不采用持久运行模式，估计用了该Bi2212磁体可使磁场达到23.5T(1GHz)。据报道，完成高温超导试验后，NMR系统中就要用该磁体，与物理…     

高TC超导Bi2223／Ag带的临界电流

在超导体载流能力研究中，一般用Jc（B）αB－α（幂定律）来描述低磁场区（77K，10mT—100mT）的行为，而在高磁场区用Jc（B）We（-B／B0）（指数关系）来描述，这两种不同的磁场关系反映不同的耗散机制．带状BQ223化合物是高度各向异性的多晶材料，由于材料小的相干长度，沿品界的缺陷会治污晶粒的连接性从而导致弱连接．小的相干长度、大的穿透深度、以及陆通结构的二维特性，导致材料相当低的钉扎势，从而引发磁通烧动乃至在一定温度下的磁通流动．限制载流能力的这两种重要耗散机制：弱连接电流抑制和磁通运动，都与存在磁场有关…     

近期超导电性研发亮点（Ⅰ）

MgB２的发现和发展Tc为４０K的新金属间化合物超导体MgB２超导电性的发现是全球超导界２００１年最重要的事件。涂层导体虽然米级的涂层超导体的Jc还达不到１MA／cm２，但世界各实验室研制涂层超导体的性能和长度都大有长进。日本藤仓制成３０m长带，Jc达１MA／cm２（在IBAD上），德国最近用激光沉积制成１０m长３．５mm宽带，Ic７８A，Jc达２．２３MA／cm２（７７K，自场），目标为１年半后制出８０m～１００m涂层导体。美国LANL和ORNL投资６００万美元，计划在２００３年生产１００m带，２００４年有超导变压器和发电机样机产…     

超导电性应用技术进展和研发动向（Ⅱ）

超导装置的研发近来,最引人注目的是作为超导电子装置的单磁通量子装置(SFQ)。该装置利用小型超导量子干涉仪(SQUID)拥有的量子化磁通,其特征是运行速度高达1微微秒(10-12s)(比半导体器件快100倍),而功率损耗仅为1nW(为半导体装置的1/100),一旦能实现集成化,就可以做成超导运行装置。用低温超导体Nb做的装置,已能集成1万个装置,基于将来的发展,不难集成10万个装置。虽然超高速运行装置的可能性很大,但必须运行在4.2K下,这就限制了在某些大型装备上的应用。另一方面,用YBCO的SFQ装置可能用在30K,可指望应用于测量和通信上,但其构成的…     

W-Ni-Cr系高比重合金

研究了W-Ni-Cr系高比重合金的硬度和机械性能。这些合金的硬度较一般合金高得多(Hv值高达600,而W-Ni-Fe合金的Hv值为310)。该合金系的机械性能,按合金成分可分为截然不同的二类:一类是铬镍比(Cr:Ni)低的——塑性较好,硬度略高;另一类是铬镍比高的——硬度高,抗张强度低,几乎没有塑性。为了解释W-Ni-Cr系合金的这种性质,本文确定了该合金系相图的1250℃截面图,证明了三元σ脆性相的存在。延性-脆性转变界限与有σ相的相区边界相对应。对σ相稳定性的研究表明,不可能用简单的热处理消除σ相。在高硬度的合金中,添加第四组元不能阻止σ相生成。     

HTS扭转多芯带纵向磁场的影响

在多数电力装置中，高温超导带必须在交变磁场下承载交流电，交流自场和交流外场是高Tc超导带交流损耗的根源，而外磁场根据方向可分成垂直带轴的横向磁场分量和平行带轴的纵向磁场分量，横向场进一步又可分成平行和垂直带表面的平行磁场分量和垂直磁场分量。关于横向场和自磁场对高Tc超导带交流损耗特性的影响已有许多研究，而纵向场的影响知之甚少，可纵向场对高Tc超导带在某些电力装置如多层电力传输线就不可忽略，为此日本横滨国立大学的研究者从理论上研究了纵向磁场对扭转多芯高Tc超导带电流分布和交流损耗的影响，而且对象不是一般…     

冷却工艺对浸制备Bi-2223/Ag超导带临界电流密度的影响

在Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O系统里,单一Bi-2223仅在空气中有银存在的830℃～845℃范围内是稳定的.对Bi-2223生长来说,Bi-2212是最理想的籽晶,因为有相同的组分和相似的结构.插入Ca-Cu-O,使Bi-2212转变成Bi-2223;Bi-2223变厚进入Bi-2212晶粒,使Bi-2212消融.Ca-Cu-O的插入是极慢的反应,控制着过程速率.