蒋华伟
,
武松涛
稀有金属材料与工程
ITER聚变反应堆上Nb3Sn超导股线是由脆性金属间化合物构成的,由于其间各组分不同的热胀冷缩系数和不同的弹性模量,使得股线从热反应温度或热处理温度到室温、以至到低温运行时,会在Nb3Sn复合物中产生热应变.为了研究Nb3Sn的热应变和构建相应的数学模型,进行了加热期间局部应变测量以及室温下的拉力测试.根据Nb3Sn股线不同组分应力/应变曲线所显示的弹塑特性,对它们进行量化分析.测试分析发现,在室温下沿轴向加载到Nb3Sn超导丝的局部应变是压缩应变,高温下是拉应变;另外用数值分析计算方法可以再现依靠温度的轴向热应变.
关键词:
Nb3Sn
,
股线
,
CICC (Cable-in-conduit conductor)
,
热应变
蒋华伟
稀有金属材料与工程
为应对12T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己采用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
曹战民
,
朱骏
,
朱鸿民
,
乔芝郁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.04.017
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
刘方
,
刘勃
,
刘华军
,
陈超
低温物理学报
Nb3Sn超导线现为大型工程科研项目如国际热核聚变反应堆(ITER),强磁场项目等磁体的基本材料之一.由于A15相的脆性,受力作用下Nb3Sn超导体超导性能会发生严重退化.在ITER用管内电缆导体(CICC)中,股线受到电磁力作用时会产生弯曲应变.为研究弯曲应变对超导线的临界电流影响,我们对ITER标准临界电流测试骨架中间部位开槽,使股线在通电过程中产生循环的弯曲应变,并测试得到其临界电流.结合Nb3Sn超导线偏应变临界电流定标律,分析在两种极限假设情况(低丝间电阻和高丝间电阻)下超导线弯曲应变对临界电流的影响,并与骨架开槽实验结果进行比较.
关键词:
弯曲
,
应变
,
临界电流
,
Nb3Sn
戴超
,
刘勃
,
秦经刚
,
武玉
,
李山峰
低温物理学报
超导线材的力学特性是决定超导线使用性能的主要因素之一.超导电缆绞制过程中的张力、扭矩,和电缆载流时产生的电磁力都会使超导线发生各种应变,从而对其临界性能造成影响.因此研究单根超导线的力学性能对分析预测超导电缆的临界性能有重要参考意义.本文主要对以Nb系低温超导材料为基础的NbTi、NbSn超导线在不同温区进行了拉伸实验,测得不同种类、不同状态的超导线在不同温度下的杨氏模量和抗拉强度.并对部分实验结果进行了对比分析和数值拟合.
关键词:
NbTi
,
Nb3Sn
,
力学性能
,
数值拟合
刘方
,
翁佩德
,
武玉
,
谭运飞
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2007.01.016
随着超导磁体的不断开发应用,对高临界电流密度超导材料的需求不断增长,以金属间化合物为基体的超导材料Nb3Sn具有特殊的实际意义,其制成的导体临界性能高于NbTi导体,Nb3Sn股线也是ITER磁体的关键组成部分.为了选择超导磁体合适的运行参数以及确定其稳定运行的范围,了解其超导特性是必要的.根据磁体设计所用标准,磁体运行时性能与股线的性能密切相关.本文介绍了一种测试Nb3Sn股线临界性能的方法,实验采用四引线法进行,测试中对样品提供了一个垂直方向的背景磁场,其大小可从0 T变化到16 T,实验时样品置于变温杜瓦内,温度调节通过控制进入变温杜瓦的氦气量来实现,可使温度变化小于0.01 K.对测试结果运用Summer定理进行了拟合并加以分析.
关键词:
临界电流密度
,
上临界磁场
,
Nb3Sn
,
变温杜瓦
梁明
,
张平祥
,
卢亚锋
,
李金山
,
李成山
,
唐先德
材料导报
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
梁明
,
张平祥
,
唐先德
,
李金山
,
卢亚锋
,
周廉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.017
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
,
内锡法
,
轴向应变
,
偏量比例模型
