氧化物超导材料在低温强场下的应用

本文综述介绍氧化物超导材料在低温下的性能。实验证明,在4.2K下当磁场达20T时其电流密度可达10~5A/cm~2水平,而且几乎不随磁场的增加而减小。这结果表明,氧化物超导材料很可能是有发展前途的强场材料。     

电力应用中的高温超导

近年来高温超导材料研究已取得了很大进展,特别是Bi系高温超导材料已从实验室走向实用阶段。目前,Bi系带材长度可达千料,平均工程电流密度达14000A/cm^2(OT,77K)。美国、日本、欧洲和我国都已开展高温超导电力应用研究。该文介绍了超导故障电流限制器、高温超导输出电缆、高温超导变压器、高温超导储能系统、高温超导电机和高温超导磁体在各国的研制动态;同时文章就超导电力应用的前景和问题作了阐述。     

电工电能信息

铋系陶瓷超导线材实用化据日刊《工业材料》1990年第5期报道,日本住友电气工业使用铋系陶瓷超导材料制成了实用化的超导材料。这种线材在液氮温度(零下196℃)时每cm~2线材截面的最大电流已提高到11000安培,而在以前,这类线材的临界电流密度最高只达6000     

高温超导储能实验装置研究

所研制的高温超导储能实验装置由Bi系高温超导线圈、IGBT功率变换器和TMX320F2812DSP控制器组成.BSCCO超导线在液氮温度下临界电流密度低,超导线圈端部漏磁场基本上垂直于超导带表面,使临界电流密度进一步下降,影响了高温超导的实用化进程.文中讨论了解决这些问题的关键技术.     

中科院电工研究所率先研制出19.4T国产Bi带内插全超导磁体

<正>日前,电工研究所王秋良研究组采用自主研发的高温磁体技术,在国内首次将国产Bi2223内插磁体在15T背场条件下的中心磁场提高到了19.4T@4.2K,有效地解决了国产Bi带导线临界拉伸应力小的问题,将国产Bi带材的应用范围扩展至19T以上的高磁场。王秋良研究组在国家自然基金的资助下率先采用国产Bi系带材研制高场内插磁体。研究人员采用特殊工艺     

日本开发成功高性能超导线材

日本中部电力公司开发成功了高性能的超导线材 ,其临界电流密度和临界温度高 ,适用于制造超导蓄电装置等许多超导产品。据中部电力公司的资料说 ,这种超导体线材使用了铜、铋的氧化物超导材料 ,并且由于改进了制造工艺 ,使超导电线的质量更加均一 ,从而提高了线材内部电流分布的均匀程度 ,临界电流密度比以前提高了两倍 ,达到 2 0× 1 0 4 A/cm2。在强大的磁场下 ,临界电流值也不降低 ,临界温度为 - 1 93°C,超导状态不容易消失。这些性能不仅高于其他金属类超导体 ,而且比该公司在两年前开发的氧化物超导材料也更加优良。新的超导线材适合…     

日本开发成功高性能超导线材

日本中部电力公司开发成功了高性能的超导线材 ,其临界电流密度和临界温度高 ,适用于制造超导蓄电装置等许多超导产品。据中部电力公司的资料说 ,这种超导体线材使用了铜、铋的氧化物超导材料 ,并且由于改进了制造工艺 ,使超导电线的质量更加均一 ,从而提高了线材内部电流分布的均匀程度 ,临界电流密度比以前提高了两倍 ,达到 2 0× 10 4 Ａ/ｃｍ2 。在强大的磁场下 ,临界电流值也不降低 ,临界温度为 - 193℃ ,超导状态不容易消失。这些性能不仅高于其他金属类超导体 ,而且比该公司在两年前开发的氧化物超导材料也更加优良。新的超导线材适…     

甲烷在SOFC阳极中反应的条件和规律

以8%mol Y2O3稳定的ZrO2(8YSZ)为电解质、Ni-8YSZ为阳极,研究了不同电流密度、甲烷浓度和反应温度下,甲烷在固体氧化物燃料电池(SOFC)中由部分氧化到完全氧化转变的规律。在1 000℃下、甲烷浓度为4.2%时,由部分氧化转变为完全氧化的临界电流密度为0.384~0.512 A/cm2,该值与甲烷浓度及温度成正比。     

三芯高温超导电缆室温及液氮温度机械性能研究

为研究三芯高温超导电缆在室温及运行温度(通常为液氮温度77 K)下的机械性能,对一根长度约为10 m的三芯超导电缆试样进行室温及液氮温度(77 K)下的机械拉伸试验,以及降温收缩试验.通过试验,得到了相应温度下的拉伸模量和降温收缩时电缆的收缩率,并将试验结果与铜衬芯及单芯超导电缆试样的相应试验结果进行比较.结果表明,三...     

藤仓高温超导带材临界电流测试实验研究

高温超导带材应用于超导限流器、超导储能等超导电力装置时,会受到外界磁场的影响。在外界磁场的影响下,高温超导带材的临界电流会发生衰减,衰减程度由外界磁场的方向和强度决定。临界电流直接影响这些超导电力设备的性能,因此在背景磁场下开展高温超导带材临界电流实验研究就显得至关重要。在77 K温度、不同磁场方向(垂直磁场、平行磁场和30°倾斜磁场)以及不同磁场强度(0~0.9T)的外界条件下,采用四引线法测量了日本藤仓公司生产的REBCO高温超导带材临界电流的变化情况。详细介绍了临界电流特性测试平台的搭建和测量方法,最后基于REBCO超导带材临界电流的测试结果,分析了临界电流特征的变化规律,为高温超导带材应用于超导电力装置提供了参考。     

离子交换膜燃料电池技术的发展和应用前景

介绍了世界上离子(质子)交换膜燃料电池的最新进展.目前,已商品化的单体电池有效工作面积780cm~2,铂催化剂载量1～4mg/cm~2,工作温度80℃,采用纯氢和纯氧为燃料和氧化剂,工作压力为1.03×10~5～4.48×10~5Pa,工作电流密度为500mA/cm~2时,电池工作电压可达0.7V,工作寿命可达10000～20000h.这种电池在潜艇、飞船及电动汽车等领域有良好的应用前景.     

镁—空海水电池

本文介绍一种适于海上使用的镁-空海水电池。该电池具有没有污染、价格便宜、材料来源丰富、制造和操作简便,工作电压平稳等优点。12个单体电池串联成的组合电池,体积为5.2×8.7×9.0cm~3,在10mA/cm~2的电流密度下     

SF_6与N_2混合气体特征分解产物COF_2/N_2O的红外吸收特性

目前SF_6/N_2混合气体作为SF_6气体的替代气体已应用于许多电力设备中,而检测这些电气设备发生故障后生成的COF_2、N_2O等新分解气体有助于开展电气设备的故障诊断。为研究基于红外吸收特性的SF_6/N_2混合气体典型分解气体的检测技术,利用HITRAN数据库给出的吸收谱线强度、线型函数等参数,对典型组分COF_2、N_2O的红外吸收特性进行研究;得到了COF_2在波数400～2 000 cm~(-1)和N_2O在波数400～8 000 cm~(-1)范围内的红外吸收谱段、最强吸收处的中心波长、吸收系数峰值;并分析了压强和温度对COF_2、N_2O的强吸收谱的影响。结果表明:这2种分解气体在红外热辐射光源有效谱段1.2～10μm内具有较强吸收,可以用基于红外热辐射光源的光声光谱装置进行检测;且气体吸收谱线的吸收系数随压强的增大而增大,但不同气体增大程度不同;随温度的升高气体主要吸收谱段的峰值吸收系数减小,但也有部分吸收谱段交叠处的峰值吸收系数增大;COF_2、N_2O在运行条件(505 kPa,温度313 K)下的红外吸收系数大于标准条件(101 kPa,温度296 K)下,运行条件更利于气体检测。     

一族新型的三元R_2Fe_(17)N_(3-δ)化合物的磁特性

本文通过固—气相反应制备了一系列三元间隙氮化物R_2Fe_(17)N_(3-δ)(R=Ce,Pr,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Lu和Y)。这些氮化物的结构与原始化合物R_2Fe_(17)和Th_2Zn_(17)结构或Th_2Ni_(17)结构有关,但单胞体积增大了6～7％,居里温度上升了400K左右;通过氮化作用,Fe—Fe交换作用增强了1.8倍,而R—Fe交换作用没有什么变化。除Sm_2Fe_(17)N_(3-δ)之外,所有其它的氮化物在室温都显示出易基面各向异性,而Sm_2Fe_(17)N_(3-δ)则显示出很强的单轴各向异性,它可用作永磁体,Er和Tm的氮化物在室温下显示自旋再取向。铁原子亚点阵的各向异性是易基面的(在4.2K,Y Fe_(17)N_3的各向异性常数K_1=-1.3MJ/m~3),但用Co置换后,它改变符号,转变为易轴。(在4.2K,Y_2(Fe_(1-x)Co_x)_(17)N_(3-δ)(x≥0.2)的各向异性常数K_1≈1.0MJ/m~3)     

0～3.5 T直流背景磁场下第二代高温超导带材临界电流各向异性测试与分析

为掌握第二代(2G)高温超导(HTS)带材在0～3. 5 T直流背景磁场下的临界电流(I_c)和n值变化趋势,构造和应用了一种新型分裂背场磁体系统,通过测试分析获得了背景磁场对I_c和n值的影响规律。采用4. 2 K运行温度、两个同轴分裂的NbTi线圈构成的超导磁体和样品保持器来改变背景磁场的大小和角度(0～3. 5 T、0～90°),2G HTS带材置于液氮环境(77 K),设置电流源上升速率为1 A/s,基于四引线法原理与直流失超判据(1μV/cm)获得2G HTS带材在高直流背景磁场下的I_c和n值,实验结果表明,2G HTS带材的I_c和n值变化趋势一致,均随外界磁场强度B和带材表面与磁场夹角θ的增大而退化,在背景磁场为1. 4 T时,2G HTS带材在垂直场下的临界电流衰减了84. 6%,是平行场下临界电流衰减程度的1. 47倍。     

SOFC内CH4-H2O重整反应及其影响因素数值分析

为研究CH_4-H_2O在镍基阳极固体氧化物燃料电池(SOFC)的传质传热、催化重整与电化学反应的关系,构建了一种单通道板式SOFC三维数值模型,模型耦合了质量、动量、能量、电荷传递以及CH_4-H_2O重整反应动力学,对操作温度、水碳比(S/C)、特别是电流密度(J)等影响因素进行分析并通过实验验证了模型的有效性。结果表明,CH_4-H_2O重整反应速率随温度变化明显;当J=0.6 A/cm~2时,操作温度高于750℃,S/C在3～3.5左右可防止直接CH_4-H_2O重整引起的热力学积碳;电流密度与CH_4转化率、燃料利用率和CH_4-H_2O重整速率反应密切相关,当J0.45 A/cm~2时,CH_4转化率迅速上升,但当J达到0.9 A/cm~2后,CH_4转化率趋于平稳。电流密度越大,燃料利用率越高,当J=0.9 A/cm~2,燃料利用率可达73.2%;此外,电流密度有助于抑制热力学积碳。     

中子辐射对Nd—Fe—B磁性能的影响

在 Lcs Aiamos 国家实验室,LosAlamos,NM 的 Omega West 反应器里对两种不同厂家生产的 Nd—Fe—B 磁体进行了快中子辐射。辐射条件温度为426 K(153℃)和350 K(77℃),束流为5.0×10~6N/Cm~2和6.1×10~(16)N/Cm~2。在辐射期间,定时将样品从反应器中取出,并在室温下测量剩磁。结果表明,在426K,束流为10~(15)N/Cm~2辐射的剩磁初始损失是10%,而在350K 时辐射的初始损失是5%。两种厂家样品的损失率几乎相同。因为在426K 时,剩磁并不因退火而衰减,故这些损失是由辐射而引起。辐射后再重新磁化,可使剩磁完全恢复,并且矫顽力增加20%。此实验结果表明,剩磁损失的初步机理是,由于碰撞级联,使反向磁畴成核,随之生长成原始磁畴。     

热态C5F10O/CO2混合气体电击穿特性研究

热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C5F10O/CO2混合气体在C5F10O混合比例k=0～10%、压强0.1～2.0 MPa、温度300～4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不同温度下混合气体的平衡组分,采用两项近似方法求解玻尔兹曼方程,分析混合气体的电子能量分布函数、折合电离和吸附系数,获得混合气体的临界折合击穿场强和临界击穿场强。结果表明：0.6 MPa下,温度低于3 000 K时,随着温度降低,k=0～10%混合气体的临界击穿场逐渐低于SF6;在温度高于3 000 K时,混合气体的临界击穿场强为SF6的1.2倍以上,具有较强的绝缘能力。研究结果可为C5F10O/CO2混合气体高压断路器弧后电击穿特性研究提供参考。     

壳聚糖修饰甲醇燃料电池PtRu催化剂

利用化学沉积法将壳聚糖(Chitosan)修饰于直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂中,制得PtRu/CNT-CS催化剂,并考察了其对甲醇的电催化氧化性能。壳聚糖的修饰使甲醇氧化的电流密度由29.3 m A/cm~2增加到44.8 m A/cm~2,电荷转移电阻明显减小。     

海尔(金元帅)KFR—50LW/BP变频空调室外机微电脑控制电路

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