临界电流密度

摘要： 本工作在空气中成功地制备了直径为32 mm、厚度为13 mm的高性能、大尺寸GdBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(GdBCO)单畴超导块材。以YBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(Y123)作为液相源可以有效地避免生长过程中液相源的扩散流失,并有利于GdBCO超导块材的性能提升。通过研究该超导块材的超导性能和微观结构发现,整个样品的超导转变温度保持在94 K以上,最大捕获磁场(B_(trap))可以达到0.29 T。在77 K的温度及自场条件下,由于Gd_(2)BaCuO_(5)(Gd211)粒子的富集,在距样品表面较远的边缘位置的B2样品中获得最大临界电流密度,其值可达5.29×10^(4)A/cm^(2)。在离超导块材表面较近的区域,液相源的不足使得该区域的钉扎中心主要由氧缺陷来提供,而氧缺陷形成的磁通钉扎中心在籽晶下方聚集,并且其扩散速率会随着氧缺陷与籽晶间距离的增加而减小,这提高了籽晶下方位置的C1样品的临界电流密度,使之高于边缘位置的B1样品的临界电流密度。而在离超导块材表面稍远的区域,充足的液相源使该区域的钉扎中心主要由Gd211粒子来提供,而籽晶下方位置的C2样品和边缘位置的B2样品的临界电流密度相差不大,这是由于在离块材表面稍远的区域都存在大量的Gd211粒子作为磁通钉扎中心;并且由于Gd^(3+)对Ba^(2+)的替代,两者的临界电流密度在中高场下都有一定的提高,这对超导块材的应用非常重要。

摘要： 寻找满意的第三组元并通过简单的化学掺杂获得高性能的MgB_(2)超导体,对推进MgB_(2)的实用化进程有着十分重要的意义。采用盐模板冻干法合成了三维碳(3DC)和三维碳负载镍(3DC/Ni)两种粉末,并通过原位掺杂的方式使用固相烧结法分别制备了含有这两种添加剂的MgB_(2)块材。借助X射线衍射技术及扫描电子显微镜对3DC掺杂MgB_(2)和3DC/Ni掺杂MgB_(2)的物相组成及微观形貌进行了表征,同时结合磁学测量系统探究了两种添加剂对MgB_(2)超导性能的影响。结果表明,3DC可以形成有效的碳掺杂提高MgB_(2)在高场下的载流性能;掺杂3DC/Ni后在Mg-Ni低温液相辅助烧结及3DC提供形核位点的协同作用下改善了MgB_(2)的晶粒连接性,同时也提高了MgB_(2)的磁通钉扎能力。采用冻干法合成的Ni颗粒在纳米尺度,解决了小尺寸掺杂易团聚的问题,但由于Ni为磁性粒子,使3DC/Ni掺杂MgB_(2)的临界电流密度(J_(c))没有明显提高。寻找一种更有效的金属纳米粒子是今后的尝试方向。

摘要： 高温超导YBCO(钇、钡、铜合金氧化物)块材因其高临界温度、高临界电流密度和高俘获磁场的优异性能,在无接触磁悬浮、储能旋转机械、准永磁体、混音器、磁透镜、便携式医疗器械、滤波器、航天导航陀螺等新型高性能器件与电磁装置开发研制中有着广泛的应用前景。尤其对于旋转机械、航天导航陀螺和便携式医疗器械的研制开发,在保持超导性的前提下,制备出更轻质的超导材料是这类应用追求的一个主要目标。兰州大学周又和教授团队提出了绿色环保的YBCO超导材料高精度直接书写式3D打印方法,解决了非牛顿流体陶瓷浆料配比和流变控制难题,并采用低温冷铸微结构调控策略,克服了超导块材烧结收缩开裂的问题,实现了复杂多尺度多层级、超轻超导块材的高效可控制备,通过性能表征,获得了最佳性能的工艺过程参数。

摘要： 本文研究了退火温度对用水基溶胶-凝胶工艺在LaAlO3(100)单晶衬底上沉积的YBCO薄膜性能的影响。研究发现,随着温度的升高,薄膜的面内取向得到了优化,而薄膜的面外取向则不然。在789°C退火的YBCO薄膜在77 K和0 T条件下的临界电流密度Jc达到了1.7 MA/cm^(2)。而其他温度退火的薄膜的缺陷可能会导致YBCO超导电性变差。然而,这些薄膜中存在的残余应力应变也有助于增强其钉扎力并改善薄膜外加场下的电性能。

摘要： 我们对Y(Dy)Ba_(2)Cu_(3)O_(7-δ)涂层导体的超导转变温度T_(c)、临界电流密度J_(c)、上临界磁场H_(c2)、不可逆场H_(irr)、热激活能U_(0)和磁通钉扎机理进行了系统的研究。结果显示当磁场垂直于(H//c)和平行于(H//ab)样品表面的方向,电阻率的展宽行为有明显的差别,说明电阻率具有很强的磁场诱导的面间各向异性。根据热激活的磁通运动理论,当外加磁场平行于样品表面(H//ab)时,钉扎相对于磁场垂直于样品表面(H//c)时要强,α值分别为0.5和0.57,说明涂层导体在H//c和H//ab时均属于面钉扎类型。

摘要： 铁基超导体FeSexTe1-x由于其具有上临界场高、各向异性小、临界电流密度大等优点, 备受研究者的广泛关注. 本文采用自助溶剂法生长得到了几种Se/Te组分比例不同的FeSexTe1-x单晶样品, 对其结构和形貌进行了表征, 并且对样品在低温下的磁性进行了测量. 对样品超导态下临界电流密度、磁通钉扎力和磁场的关系进行了分析, 讨论了样品在低温下的磁通钉扎模式. 通过分析Se和Te的不同比例对上述性能的影响,确定了超导性能最佳的组分, 为今后进一步研究FeSexTe1-x的超导与拓扑性质提供了参考.

摘要： 提高高温超导体的临界电流密度是实现超导技术商业化发展性能与成本之间均衡的重要策略。在超导体中开发有效的纳米级人工钉扎中心是过去10年高温超导材料研究中的最大进展之一。从几何学的角度来说,超导体中的钉扎结构可以分为4类:零维钉扎中心、一维钉扎中心、二维钉扎中心和三维钉扎中心。对不同钉扎结构所产生的钉扎效果及其钉扎机制进行了系统的总结与阐述。经过对比分析得到了磁性材料掺杂效果比非磁性材料更好的结论,因此未来应该在磁性掺杂方面做更多的研究。

摘要： 提高高温超导体的临界电流密度是实现超导技术商业化发展性能与成本之间均衡的重要策略.在超导体中开发有效的纳米级人工钉扎中心是过去10年高温超导材料研究中的最大进展之一.从几何学的角度来说,超导体中的钉扎结构可以分为4类:零维钉扎中心、一维钉扎中心、二维钉扎中心和三维钉扎中心.对不同钉扎结构所产生的钉扎效果及其钉扎机制进行了系统的总结与阐述.经过对比分析得到了磁性材料掺杂效果比非磁性材料更好的结论,因此未来应该在磁性掺杂方面做更多的研究.

摘要： 我们测量了Li掺杂YBa2Cu3Oy晶体的交流磁化率,从交流磁化率曲线的实部提取出晶体在临界温度附近的临界电流密度,我们得到临界电流密度与温度的关系为Jc(T)∝(1-T/Tc)1.38,与传统的最大耗散法获得临界电流密度和温度关系相一致.并且讨论了临界温度Tc附近的有效激活能.

摘要： 2008年1-2月的冰灾对我国电网造成了严重危害，为防止此类事故再次发生，我国正积极开展输电线路防冰融冰技术研究，为将来的输电线路抗冰设计和防冰技术的实施提供理论依据。本文根据输电线路导线覆冰过程中冰的增长特性，分析并建立了导线覆冰过程的热平衡方程，提出了基于焦耳热效应的输电线路防覆冰临界电流密度计算公式，并对该临界电流密度公式进行了仿真计算。结果表明，防覆冰临界电流是导线外径、导线电阻、表面几何外形等导线自身参数以及环境温度、风速、水滴中值体积直径、空气中液态水含量等大气参数的函数，因此，通过合理调度负荷可达到减少导线覆冰的目的。

摘要： 借助电解充氢和排油集气的实验方法分析并确定了过时效态18Ni 马氏体时效钢产生氢鼓泡的临界条件，包括充氢电流密度、相应的可扩散氢浓度和充氢时间。结果发现0.1cm 厚18Ni 马氏体时效钢在含硫脲的NaOH 溶液中充氢，产生氢鼓泡的临界电流密度为30 mA/cm 2 、临界可扩散氢浓度为14 ppm ，时间约为6 天。利用菲克定律计算表明，在单面充氢的情况下，只有当试样内部各处的氢扩散通量趋于动态平衡后，继续充氢才会在充氢面产生氢鼓泡，即只有材料内部各处的氢扩散通量达到均等后，氢鼓泡才会出现，即使充氢电流密度远大于出现氢鼓泡的临界值亦是如此。

摘要： 所谓预处理是指在常规热处理前将铋系超导带材在低于Bi-2223相生成温度的某一温度保温一段时间的热处理工艺，本实验中预处理温度为780°C，改变预处理保温时间，预处理过程中保护气氛的氧分压与随后进行的常规热处理的氧分压相同，都是8.5%。常规热处理中的第一次热处理的保温时间为10小时，第二次热处理的保温时间为100小时，第一次热处理和第二次热处理的保温温度均为830°C。实验结果表明，预处理对超导带材的微观结构和超导性能具有重要的影响，随着预处理时间的延长，Bi-2223晶粒的尺寸增大，超导带材的临界电流密度提高。当预处理时间为20小时的时候，带材的临界电流密度达到最大值。

摘要： 利用二次固相反应成功制备出了超导临界转变温度(Tc)为56.5K的铁基超导体SmO0.7F0.3FeAs样品，其临界电流密度Jc为2.4×105A/cm2(10K、0T)。研究发现，SmO1-xFxFeAs样品的超导临界转变温度( Tc)受F含量的强烈影响，晶格参数的变化也是诱导SmO1-xFxFeAs超导体的Tc变化的原因之一。本文也详细研究了F元素过掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs(δ＞x)制备参数和性能的影响。F元素过量时，在不降低甚至提高铁基超导体SmO1-xFδFeAs超导性能的情况下， F元素过掺杂可以一定程度的降低样品制备时的热处理温度和极大的缩短热处理时间。1100°C时保温20小时制备出的 SmO0.7F0.35FeAs和SmO0.7F0.4FeAs样品的Tc分别为56K和55K；其临界电流密度Jc分别为1.9×105A/cm2和1.7×105A/cm2 (10K、0T)。X射线衍射分析表明，F元素的过量会进一步减小样品的晶格常数，SmO0.7F0.35FeAs和SmO0.7F0.4FeAs的晶格常数分别为a=3.9233、c=8.4768和a=3.9251、c=8.4774，晶格常数的减小导致了样品的Tc的进一步提高。

摘要： 由常压热处理工艺制备的Bi-2223/Ag高温超导带材中存在大量的裂纹和孔隙，严重制约了带材的临界电流密度（Jc）。利用高压热处理技术可以有效的减少这些缺陷，从而大幅度提高带材的Jc。在一般的热等静压实验中，被压试样和高压气体介质之间需存在一层密封的塑性包套，压力通过该包套传递给试样。但是在工业化生产中，将超导带材全部密封是不现实的。本文开发了高温加压热处理工艺，即在高温烧结产生液相时直接加压，这将前期研究的裂纹愈合热处理工艺和后续的高压热处理合并，有效的提高了超导带材的临界电流。通过工艺优化，所得样品中第二相颗粒和裂纹数量大幅度降低，77K、自场下的临界电流相比常压热处理样品提高了20%左右。

摘要： 本文简要介绍了超导材料磁测量中的SQUID法和Campbell法；并用高压PIT法制备的超导材料MgB2作为测量样品；用两种方法测量了超导样品的临界电流密度，分别得到了样品的Jc-B关系曲线；SQUID法测量样品的外磁场可以达到6T材料已经失超，可以用来进一步标度材料的钉扎力行为，研究材料磁特性，此方法测得的结果是样品各个小区域结果的平均值。Campbell法测量只能测量到外磁场强度为0.4T，外磁场的交流部分的频率可以达到800Hz，所测结果小于直流磁化法，这种测量方法得到的是样品的整体电流，材料内部微观结构影响了电流传输。

摘要： 以Y、Ba、Cu的乙酸盐为原料,以丙酸、吡啶、甲醇等为溶剂,配制得到YBCO薄膜的前驱液.以单晶(100)LaAlO3为基底,4000r/min的转速将前驱液旋转涂覆90s后,在130°C干燥10min,如此循环三次得到YBCO预处理膜.随后在氩气下.450°C恒温60min,再在790°C下恒温180min,之后在470°C下吸氧240min,得到最终YB-CO薄膜.通过X射线衍射分析薄膜取向、扫描电镜观察薄膜表面形貌、标准四引线法测量薄膜的超导转变温度Tc和临界电流密度Jc,考察了前驱液组成对YBCO薄膜表面质量的影响.结果表明,以Y、Ba、Cu的乙酸盐为前驱物,以丙酸为溶剂,以吡啶为螯合剂形成的前驱液制备的薄膜质量最好,当热处理温度为830°C时,该薄膜的Jc值达2.4×104A/Cm2(77 K,0T),其Tc为89K

摘要： 本文报道在蓝宝石基片上采用CeO2作为缓冲层制备TI2Ba2caCu2O8超导薄膜.采用射频磁控溅射的方法生长CeO2缓冲层,分别使用了氧化铈和金属铈作为溅射靶材.测试结果表明,在最优化生长条件下都可以生长出高度c轴取向的CeO2缓冲薄膜,且具有很好的结晶质量和表面形貌,采用金属铈溅射靶具有较高的溅射速率.rn 利用DC磁控溅射和后热处理的方法在缓冲层上制备了TI-2212超导薄膜.超导薄膜具有致密的结构和均匀的表面形貌.X射线θ～2θ扫描、ω扫描和Φ扫描结果表明,薄膜具有非常纯的TI-2212相,为高度的c轴取向且外延生长在CeO2缓冲层上.电磁测试结果表明,薄膜具有良好的超导电性,临界转变温度Tc约104K,临界电流密度Jc(77K,0T)约为3MA/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)约390μΩ。

摘要： 用三氟乙酸(TFA)金属有机物沉积(MOD)方法在LaAlO3(100)基底上生长YBa2Cu3 O7-aYBCO超导薄膜,研究了向前驱液中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对YBCO薄膜微结构和超导性能的影响.涂膜在氧气环境中进行200～250°C热解,再经775°C氩气环境下结晶后获得Y13C0超导薄膜.在相同热处理条件下,未添加PVP的前驱液制得的YBCO薄膜临界电流密度为4050 A/cm2,添加PVP的前驱液制得的YBCO薄膜临界电流密度为5800 A/cm2.后者表现出较少的孔洞,较强的c轴取向,较纯的双轴织构和较高的临界电流密度.因此,向前驱液中添加PVP的化学方法可以改进YBCO涂层导体的MOD制备过程.总压,氧分压和热处理温度等工艺条件将进一步优化,以提高临界电流密度.

摘要： 本发明公开了属于超导电工技术领域的一种基于临界电流准各向同性高工程电流密度高温超导股线的CICC导体，包括：临界电流准各向同性高工程电流密度高温超导股线，中心导体，冷却通道和铠套，临界电流准各向同性高工程电流密度高温超导股线以CICC导体的中心轴线为基准，按照螺距在中心导体外表面上螺旋缠绕，在超导股线外层进行铠装；中心导体内侧、临界电流准各向同性高工程电流密度高温超导股线与中心导体外侧和铠套内侧的空隙形成冷却通道，为冷却介质的流通提供通道。该CICC导体具有临界电流准各向同性，载流能力强，机械性能高，生产工艺简单，适于大规模生产等优点。拓宽了临界电流准各向同性高工程电流密度高温超导股线在电力系统中的应用。

摘要： 本发明提供了一种电流密度检测复合板，包括：检测板，检测板包括板体、检测单元、第一绝缘件以及电路板或第一导线；检测单元包括两个相互间隔设置的导电片，以及两端一一对应连接于两导电片的标准电阻；流场板，流场板一侧与板体一侧贴合连接并与其中一导电片导通，流场板的另一侧开设有流道。一种电池内部电流密度在线检测装置，包括上述电流密度检测复合板。本发明提供的电流密度检测复合板，通过一块检测板可以配合不同的流场板，以达到能够对不同设计的双极板、阳极板及阴极板以及电堆内任意位置进行电流密度检测的目的，具有很好的互换性，同时，无需具有隔气功能，且无需在检测单元的导电片上加工流道，降低了检测板的制作难度。

摘要： 本实用新型提供了一种电流密度检测复合板及电池内电流密度在线检测装置，包括：检测板，检测板包括板体、检测单元、第一绝缘件以及电路板或第一导线；检测单元包括两个相互间隔设置的导电片，以及两端一一对应连接于两导电片的标准电阻；流场板，流场板一侧与板体一侧贴合连接并与其中一导电片导通，流场板的另一侧开设有流道。一种电池内部电流密度在线检测装置，包括上述电流密度检测复合板。本实用新型提供的电流密度检测复合板，通过一块检测板可以配合不同的流场板，以达到能够对不同设计的双极板、阳极板及阴极板以及电堆内任意位置进行电流密度检测的目的，具有很好的互换性，同时，无需具有隔气功能，且无需在检测单元的导电片上加工流道，降低了检测板的制作难度。

摘要： 一种提高铁基超导体上临界场和临界电流密度的方法，在铁基超导体块材或线带材的先驱粉或原料粉中添加锡、含锡化合物或含锡合金，混合均匀后，将先驱粉压制成块，或填入金属管、复合金属管或合金管中拉拔轧制成线带材。再将块材或线带材在保护气氛或者真空条件下，经200-1300°C焙烧1秒钟-100小时。本发明制备的铁基超导体具有优异的超导特性：高的临界电流特性、高的上临界场和不可逆场。

摘要： 一种提高A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)超导体上临界场和临界电流密度的方法，其特征是，在A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)块材或线带材的先驱粉中添加银粉或铅粉，混合均匀后，将先驱粉压制成块，或填入金属管拉拔轧制成线带材。再将块材或线带材在保护气氛下，经500-1100°C焙烧0.5-100小时，可以得到A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)块材或线带材。本发明有效提高了铁基超导体的上临界场和临界电流密度。

摘要： 本发明公开了一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置，包括真空箱、试验机压头、设置于真空箱中的玻璃纤维板和超导薄膜样品施压夹具，真空箱顶部插入试验机压头，试验机压头的下方设置上下玻璃纤维板，两玻璃纤维板之间夹持超导薄膜样品施压夹具，超导薄膜样品施压夹具包括上夹具、铍铜梁和下夹具，上夹具和下夹具之间放置铍铜梁，铍铜梁的顶面中间开有放置超导薄膜样品的凹槽，样品上表面固定温度计和应变片；铍铜梁上设有加热电阻，真空箱上设有制冷机二级冷头、真空插座和真空阀。本发明通过对铍铜梁加载压力时，铍铜梁发生纯弯曲而压缩超导薄膜，从而在不破坏超导薄膜结构的情况下实现其性能的测试。

摘要： 一种提高铁基超导体上临界场和临界电流密度的方法，在铁基超导体块材或线带材的先驱粉或原料粉中添加锡、含锡化合物或含锡合金，混合均匀后，将先驱粉压制成块，或填入金属管、复合金属管或合金管中拉拔轧制成线带材。再将块材或线带材在保护气氛或者真空条件下，经200-1300°C焙烧1秒钟-100小时。本发明制备的铁基超导体具有优异的超导特性：高的临界电流特性、高的上临界场和不可逆场。

摘要： 一种提高A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)超导体上临界场和临界电流密度的方法，其特征是，在A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)块材或线带材的先驱粉中添加银粉或铅粉，混合均匀后，将先驱粉压制成块，或填入金属管拉拔轧制成线带材。再将块材或线带材在保护气氛下，经500-1100°C焙烧0.5-100小时，可以得到A1-xKxFe2As2(A＝Ba或Sr)块材或线带材。本发明有效提高了铁基超导体的上临界场和临界电流密度。

摘要： 本发明公开了一种显著提高Bi2212超导材料临界电流密度的方法，该方法通过人工制备获得14：24的AEC相，然后加入到Bi2212粉体中混匀得到混合粉末，采用混合粉末制备得到Bi2212超导材料。本发明将人工制备的14：24的AEC相加入到Bi2212粉体中制备Bi2212超导材料，有效控制了14：24的AEC相在Bi2212粉体中的加入量，从而在Bi2212粉体中定向并定量控制AEC相的含量，促进了Bi2212晶粒生长，使得Bi2212超导材料的临界电流密度显著提高，提高了Bi2212超导材料载流性能，操作简单，成本低，可控性和可操作性强，有利于在Bi2212超导材料中的快速应用。

摘要： 本实用新型公开了一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置，包括真空箱、试验机压头、设置于真空箱中的玻璃纤维板和超导薄膜样品施压夹具，真空箱顶部插入试验机压头，试验机压头的下方设置上下玻璃纤维板，两玻璃纤维板之间夹持超导薄膜样品施压夹具，超导薄膜样品施压夹具包括上夹具、铍铜梁和下夹具，上夹具和下夹具之间放置铍铜梁，铍铜梁的顶面中间开有放置超导薄膜样品的凹槽，样品上固定有温度计和应变片；铍铜梁上设有加热电阻，真空箱上设有制冷机二级冷头、真空插座和真空阀。本实用新型通过对铍铜梁加载压力时，铍铜梁发生纯弯曲而压缩超导薄膜，从而在不破坏超导薄膜结构的情况下实现其性能的测试。