大晶粒块材高温超导体应用进展

最近,日本ISTEC的M.Murakami发表了一篇块材超导体应用方面的评论文章,概述了块材超导体电磁应用的现状.现在,用熔化工艺已可制备具有高临界电流密度的大晶粒RE-Ba-Cu-O(RE:稀土元素)超导体,这种超导体在很多工程应用领域都具有很好的应用前景.大电流流过超导体只产生很少热量,这一特性已被成功应用于超导线圈的电流引线,使液氦消耗量大大降低,并可以进一步开发不使用氦的磁体.块材超导体可捕获高达10T的高磁场,它们产生的磁场比普遍永久磁体产生的磁场高得多,因此在很多应用领域都具有很强的吸引力.当高于上临界场(HCI)的磁场在临界温度以下施加在具有钉扎力的超导体上时,磁场可以穿透进超导体,而且磁通线会被钉扎中心钉扎,磁场梯度等于μ0Jc,这个值反映了磁通钉扎力的大小.     

双能隙超导体中的复合涡旋

详细的介绍新近发现的双能隙超导体MgB2超导体正常态和超导态的基本性质。基于二组元超导体的Ginzburg-Landau理论,计算双能隙超导体中复合涡旋结构的相关性质,包括:复合涡旋相应超导电流及涡旋磁场的空间分布。     

德国发布新闻公报:硫化氢创下超导临界温度最高纪录

<正>德国马克斯·普朗克协会化学研究所日前发布新闻公报说,其研究人员发现,高压下的硫化氢会在-70℃时失去对电流的阻碍能力,超导临界温度的最高纪录由此被刷新。超导体在一定低温条件下会出现电阻为零的现象。使超导体电阻为零的温度,叫做超导临界温度。此前的纪录是铜氧化物超导材料的超导临界温度最高,其中一种材料在高压下的超导临界温度     

合肥超导托卡马克装置首次致冷

１９９４年７月１２－２２日期间合肥超导托卡马克装置ＴＨ－７首次低温调试。４Ｋ温区冷重高达１４Ｔ的超导环场磁体经９６ｈ致冷，用二相Ｈｅ保冷３昼夜。超导线圈内外侧设侧设置的热辐射屏重约８Ｔ，用液氦致冷，约６０ｈ冷至８０Ｋ。磁体共励磁二次，最大电流达４６５０Ａ，相应的环场为２．２Ｔ，超导体的最高场为３．７Ｔ。     

铁基超导体材料和物理研究

自2008年初在铁砷/铁卤(FeAs/FeSe)基材料中发现高温超导电性以来,已经有至少7种结构类型的材料被合成出来了。其中在"1111"体系中,电阻和磁化测量得到的超导转变温度可达56 K,而且有迹象表明超导转变温度有可能会继续升高。在铁基超导体的正常态,有很多非常规电子特性,如反铁磁性和四方-正交结构相变等也被观察到。铁基超导体是典型的多带超导体,具有较长的相干长度、近三维的电子特性、很高的上临界磁场及不可逆磁场和很强的磁通钉扎能力等物理性质,因此它们在强磁场方面有很好的应用前景。简单综述了铁基超导材料的结构类型,针对几种主要结构类型的性质进行了描述,对电子配对的机理问题作了比较详尽的阐述,结合临界电流和临界磁场行为,展望了铁基超导体的应用前景。     

超导材料

一、完全反磁性完全反磁性是超导的基本性质之一。在有磁铁存在时,物质的磁性可以分为:受到磁铁引力的顺磁性和受到磁铁斥力的反磁性。象铁等则显示了强大的顺磁性。这些磁场的性质都属于量子力学的现象,用宏观角度不能完全说清楚。关于反磁性,可以理解为是由于物体处于磁场中时其表面产生了“屏蔽电流”造成的。象这种物质的表面,有一个与     

高温超导磁悬浮列车静态悬浮特性研究

为研究高温超导磁悬浮列车的静态悬浮特性并揭示超导磁力与关键设计参数的关系,给出了一种基于临界态Bean模型的超导磁力有限元计算方法,在此基础上研究了超导磁力的静态特性,并设计了超导磁力测试试验对理论分析进行了验证。研究得出超导磁力具有明显的磁滞特性,当超导体与永磁体半径比为1时超导磁力有最大值,超导磁力在一定范围内随永磁体或超导体厚度的增加而增加,超导磁力随永磁体相对磁导率及超导体临界电流密度的增加而增加,超导体与永磁体发生径向偏移时会产生径向回复力。     

籽晶浸渗生长工艺制备银掺杂的YBCO块材

REBCO(RE为稀土)块材超导体比传统的铁基永磁体能产生更大的磁场.因为块材超导体产生的磁矩与流过样品的回路电流和电流流过的面积成正比,因此,近年来许多工作集中在提高样品的临界电流密度和增大样品的尺寸.     

超导磁悬浮列车磁液复合减振装置承载特性研究

为提升超导磁悬浮列车的运行品质,提出了一种超导磁液复合减振装置,研究了超导磁液复合减振装置的结构和工作原理,给出了性能计算方法及流程,分析了不同场作用时的承载特性。研究得出随超导体数量的增加承载力变大,且存在一个最优的超导体数量值,为了获得高承载力应该保证永磁盘宽度与超导体直径基本相等,永磁盘厚度增加到一定值后承载力增加幅值变小;液氮润滑膜压力在超导体中心处有最大值,随着转速的增加液氮润滑膜厚度增加、温升提高;磁场和流场共同作用后可以降低液氮润滑膜的压力及温度,随着转速的升高可以大幅提升超导磁液复合减振装置的承载力。     

超导磁屏蔽用NbTi/Cu复合多层材的开发及应用

目前磁屏蔽主要使用铁、铜、铝这类常导体金属,而随屏蔽磁场的强度、变化频率的不同,应选用不同的屏蔽材料.在永久磁体的静磁场中,磁屏蔽的原理大体可分为3种:①放置Fe,Ni强磁体,把周围的磁力线吸收到内部,而使周围空间的磁通密度下降,达到磁屏蔽目的;②放置Cu,Al高导电金属体,它在静磁场中并不起磁屏蔽作用,但在变化磁场,特别是高频变化磁场中,由于电磁感应产生表面效应,而起到磁屏蔽的作用;③放置超导体,具有完全反磁性效应把磁力线向外排斥,使其内部达到磁屏蔽的效果,如在磁场中置入超导体圆筒,则圆筒内部为磁屏蔽空间,相反,若超导体圆筒内部是磁场发生源,则其外部为磁屏蔽空间.     

环氧树脂固化工艺条件对YBCO超导带材临界电流的影响

为了研究固化条件对超导带材临界电流的影响,采用电测法实验测量了多种固化工艺条件下YBCO高温超导带材的临界电流。分析得到热处理温度140℃时,超导带临界电流出现明显退化,温度越高退化越明显;超导带临界电流随着固化时间的延长而降低,处理温度越高,随时间下降的幅度越大,并从超导体钉扎效应的角度对实验结果进行了初步的分析。     

高磁场磁体用高温超导复合线

美国超导器件公司(Superconductive Component Inc.)与美国能源部签定了一份项目合同,评估低成本生产高磁场磁体用千米长铋-锶-钙-铜氧化物(BSCCO)2212超导复合线的可行性.所绕制的超导磁体用于核磁共振成像.这项小规模商业性创新研究计划的第二阶段目标是调整BSCCO2212粉的粒度分布,改进超导体/银复合线的热机械加工工艺,扩大生产规模.     

Y-Ba-Cu-o高T_c超导材料的热膨胀性质

新的高(?)超导材料的发现已引起人们的普遍关注。对这类材料的各种物理性质的研究,不但有助于从理论上揭示其物理本质,而且有助于在实践上改进工艺。经典理论指出,没有磁场作用时,超导转变温度以下,超导体和正常体同时存在而达到平衡,并     

日本开发出磁力冷冻技术

据日本《科学朝日》报道,日本金属材料技术研究所首次开发出利用磁力进行冷冻的方法,试验表明,使用磁力冷冻法,可将温度直接降到绝对温度10～1.4度,并可长期稳定地维持这种极低的温度.该方法利用超导磁脉冲促使静态磁体的磁场发生变化,使磁体吸热和放热。励磁时,使磁体放出热量并通过散热介质排除;退磁时,磁体吸收钛合金冷     

BEPCII SSM磁体控制阀箱内氦冷却管线热应力分析

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)超导螺线管磁体(SSM)的控制阀箱是该磁体低温冷却系统的主要设备之一,用来分配、调节和控制超导磁体及其电流引线的冷却介质流量。低温下磁体超导导线及其冷却管会产生冷缩变形,变形量要在控制阀箱内给与补偿。同时阀箱内来流和回流氦冷却管线布置紧凑,需要判断是否要采取措施来补偿冷缩变形。本文运用有限元分析软件ANSYS对BEPCII SSM控制阀箱内冷却管线的热应力进行模拟及分析,从而为该阀箱内冷却管线的设计及布局提供理论依据。     

超导文摘(五)

中国科技大学最近研制成功零电阻温度高于130K的超导材料一铋铅锑锶钙铜氧超导体,创造了目前世界上超导零电阻温度的最高记录。经国内外如法重复制造,零电阻温度均高于130K。欧洲核子研究中心最近成功地进行了利用超导磁铁取得高强磁场的试验。美国华裔超导专家朱经武最近刷新传导电流强度的记录,研究出采用铱钡铜氧化物极状超导体     

中小型超导磁体用低温恒温器的安全

从工作压力角度分析了中小型超导体磁作用低温恒温器的安全问题，并给出了超导磁体猝灭引起低温恒温器压力变化的实验观察实例，以及超导Ｗｉｇｇｌｅｒ磁体低温恒温器的安全设计。     

高场磁体用Nb3Al超导线材研究进展

Nb3Al超导体的超导转变温度(Tc)和上临界磁场(Hc2)与Nb3Sn类似,但具有更好的应力应变容许特性和高场临界电流密度(Jc)。因此,被认为是下一代高场磁体应用的理想材料。目前国际上报道的Nb3Al超导线材单根长度可以达到2.6 km;在4.2 K和15 T条件下,Jc达到1 000 A/mm2;但是由于制备工艺的复杂性,目前仍然无法实现大规模工业化应用。首先阐述了Nb3Al超导材料的基本特性,如Nb/Al扩散间距小、二者硬度匹配性小和低温热处理导致Al含量偏离化学计量比等,以及由此带来的材料加工和热处理方面的难点;系统介绍了近年来针对Nb3Al超导长线性能提升,在前驱体制备工艺、热处理工艺和表面覆Cu工艺方面的研究进展,并对不同的工艺进行了比较分析,重点讨论了线材制备过程中存在的关键性难点问题;最后,对Nb3Al超导材料的发展趋势进行了展望。     

低温超导位移传感中的磁场干扰研究

低温超导位移传感技术是分辨率最高的位移探测技术之一,在重力梯度测量和引力波探测中有重要应用。在基于低温超导位移传感技术的引力测量实验中,各种磁场干扰是提高实验精度的严重制约因素。文章在液氦温度研究了各种磁场对加速度测量的影响及其作用机制;测量了引力源通过磁场与探测器耦合的刚度系数;测量了超导体检验质量剩磁并分析了其特性;测量了超导磁屏蔽层对外界磁场的屏蔽效率;分析了磁场引起残余差分加速度扰动的机制;为实验改进提出了合理建议。     

BEPCⅡ SSM磁体控制阀箱内氦冷却管线热应力分析

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)超导螺线管磁体(SSM)的控制阀箱是该磁体低温冷却系统的主要设备之一,用来分配、调节和控制超导磁体及其电流引线的冷却介质流量.低温下磁体超导导线及其冷却管会产生冷缩变形,变形量要在控制阀箱内给与补偿.同时阀箱内来流和回流氦冷却管线布置紧凑,需要判断是否要采取措施来补偿冷缩变形.本文运用有限元分析软件ANSYS对BEPCⅡ SSM控制阀箱内冷却管线的热应力进行模拟及分析,从而为该阀箱内冷却管线的设计及布局提供理论依据.