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磁体用Nb3Sn超导体研究进展 梁明1,唐先德2,李成山2,卢亚锋2,张平祥1,李金山1 (1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710016;2.西北有色金属研究院,西安,710016;3.西部超导材料科技有限公司,西安,710016) 摘要:Nb3Sn是典型的低温超导材料,主要应用于高能物理(HEP)和热核聚变(ITER)以及高场核磁共振(NMR)等磁体领域.Nb3Sn材料在2K时的上临界场Hc2达到30T,为其在高场磁体的应用提供了契机.综述了Nb3Sn的发展现状与研究成果,以及近年来其制备工艺的改进和存在的问题. 关键词:Nb3Sn; HEP; ITER; 超导特性; 制备工艺; [全文内容正在添加中] ......
采用中子衍射研究内锡法Nb3Sn的相形成 唐先德1,张超武2,卢亚峰1,张平祥1,周廉2 (1.西北有色金属研究院,陕西,西安,710016;2.陕西科技大学,陕西,咸阳,712081) 摘要:选取2种ITER用内锡法Nb3Sn复合超导线,采用原位中子衍射测量技术检测超导相的形成过程,通过添加第3种元素研究合金化Sn芯和合金化Nb芯对超导相形成过程及超导线超导性能的影响.结果表明:合金化Sn芯比合金化Nb芯丝有利于提高超导性能;少量添加第3种元素Ti与Sn形成合金能显著促进Sn的扩散和A15相的形成,并且能有效抑制Nb3Sn晶粒的生长,因此增加了晶界面积和钉扎力,增强了超导特性,提高了非铜区临界电流密度Jcn. 关键词:Nb3Sn超导线; 内锡法; 中子衍射; [全文内容正在添加中] ......
气相氢还原合成Nb3Sn粉末过程的热力学模拟 朱骏1,朱鸿民1,乔芝郁1,曹战民1 (1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083) 摘要:基于多元多相平衡原理, 建立了氢气还原NbCl5和SnCl2蒸汽合成Nb3Sn超细粉末过程的热力学模型, 使用FactSage软件计算了NbCl5, SnCl2的蒸发温度和载气Ar(g)用量, H2(g)用量和还原反应温度,收集温度等关键参数对反应产物的影响.计算结果给出了合成Nb3Sn(s)所需要的蒸发温度与载气使用量的组合,不同还原反应温度时99%转化率时所需要的最小H2(g)用量以及不同收集温度时最终固体产物中杂质的含量. 关键词:Nb3Sn; 合金粉末; 氢还原; 热力学模拟; FactSage; [全文内容正在添加中] ......
应变对Nb3Sn多芯股线载流能力的影响 梁明1,唐先德3,卢亚锋4,张平祥1,周廉1,李金山6 (1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710016;2.西北有色金属研究院,西安710016;3.西部超导材料科技有限公司,西安,710016;4.西北有色金属研究院,西安,710016;5.西部超导材料科技有限公司,西安710016;6.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710016) 摘要:采用Pacman弹簧装置测量了4.2 K,12 T条件下Nb3Sn多芯股线的Ic-ε特征曲线.材料轴向应变变化范围在-0.9%-+0.6%.通过偏量比例模型模拟了材料临界电流Ic随应变状态的变化规律.研究了轴向应变条件下超导材料载流能力(Ic)的衰退和Ig V-lg I曲线斜率n值的变化,通过临界电流随轴向应变的变化规律比较了不同制备工艺Nb3Sn股线的轴向应变敏感性. 关键词......
Nb3Sn超导线材室温拉伸试验方法郭强,冯冉,张凯林,刘建伟,李建峰,刘向宏,冯勇,张平祥摘 要:利用Zwick Z020型电子万能材料试验机和Zwick Laserxters 1000762型光学引伸计测试了Nb3Sn超导线材的力学性能,研究并制定了一套高精度,高稳定性的室温拉伸试验方法.为了验证该方法的可行性及稳定性,对其进行了多组数据测试,并计算了各性能的平均值X,标准方差s,相对标准偏差COV,相对标准不确定度URSU(N).结果表明:该方法测试出的Nb3Sn超导线材力学性能的精确度及稳定性均很高,该试验方法可为高场磁体及加速器磁体的顺利研制提供有效保证.关键词:Nb3Sn超导线材;拉伸试验;屈服强度;相对标准不确定度;......
Nb3Sn超导块体的制备及超导性能研究邱庆航1,2,索红莉1,程军胜2,张子立1,2,纪耀堂1,王秋良2,31. 北京工业大学材料科学与工程学院2. 中国科学院电工研究所3. 中国科学院大学摘 要:Nb3Sn超导材料在10 T以上高场条件下具有良好的超导性能,高场磁体设备中的Nb3Sn超导接头可以用Nb3Sn超导块体连接.采用粉末冶金工艺制备了Nb3Sn超导块材,研究了成型压力和球磨对Nb3Sn超导块体成相及超导性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对不同制备条件下的混合粉末与热处理后的Nb3Sn超导块材进行了物相分析和表面形貌的表征,利用综合物性测试系统(PPMS)分析了不同Nb3Sn块材的超导性能和块体中的超导相含量.结果表明:粉末成型压力对块体致密度有较大影响,压力为......
脆性超导材料液力挤压技术研究田雨江,蔡波,钱学梅,刘国孝中国兵器科学研究院宁波分院摘 要:采用液力挤压方法研究Nb3Sn材料成型工艺.结果表明,Nb3Sn材料液力挤压成型工艺切实可行,有利于变形均匀性,能提高材料性能,为包覆材料挤压成型提供一种新的方法.关键词:Nb3Sn;液力挤压;成型工艺;......
周期电磁载荷下Nb3Sn导体耦合损耗计算模型(英文)蒋华伟1,武松涛21. 河南工业大学2. 中国科学院等离子体物理研究所摘 要:在国际热核试验反应堆(ITER)上,已采用铌三锡(Nb3Sn)复合股线来满足导体遭受12 T以上的磁场冲击,但Nb3Sn运行时的洛伦兹力会导致临界电流和耦合损耗时间常数的变化,因此Nb3Sn基CICC(cable-in-conduitconductor)性能退化研究还有待加强,而且应变下接触特性对耦合损耗时间常数的影响也仍在探索中.为了快速精确计算耦合损耗,本文提出新的最小二乘法计算耦合损耗时间常数的方法,它采用电缆序列比,电磁载荷应变作用下的接触电阻和空隙率等参数的线性关系来表示.在该模型中,不仅给出绞缆序列比的计算表达,也给出电磁载荷周期应变下接触电阻和空隙率的经验计算......
应变对Nb3Sn股线临界特性退化影响蒋华伟河南工业大学中国科学院等离子体物理研究所摘 要:为应对12 T以上的磁场影响,国际热核聚变反应堆ITER和国内CFETR装置上环向和中心螺线磁体系统已采用Nb3Sn材料;而低温下临界温度和分流温度是超导体稳定运行的重要因素,由于缺乏应变效应对临界温度和分流温度影响的研究,为此,本研究利用模拟应变作用的周期载荷,对Nb3Sn超导股线样品的临界温度和分流温度进行了测试以及数值模拟计算,分析获得扭距等作用使临界温度和分流温度随模拟应变载荷周期退化的结果.同时,推导分流温度随周期载荷变化的双对数分布模型,模型可以描述股线样品中由周期载荷导致的弯曲应变所产生的股线性能降级情况.关键词:应变;Nb3Sn;股线;临界特性;退化;......
常规超导材料的研究进展 () 摘要: 最近几年,在常规超导材料的研究方面也取得了很大的进展.瑞士日内瓦大学著名超导材料科学家R.Flǜkiger就此撰文评述了Nb3Sn,Nb3Al和PbMo6S6等常规超导材料在4.2K和B>12T时临界电流密度(Jc)的研究进展,并且,把这些常规超导材料的Jc值与Bi-221,Bi-2223和Y-123等高温超导材料的性能进行了比较.R.Flǜkiger认为,将来有一天,采用常规超导材料制造的核磁共振仪(NMR)线圈的磁场将达到23T. [全文内容正在添加中] ......