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Microstructure evolution of Nb_3Sn superconductors during diffusion treatment by bronze route 被引量:2
1
作者 CHENG Junsheng WANG Qiuliang WANG Hui DAI Yinming 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第5期446-450,共5页
The element diffusion process of Nb_3Sn superconductors by bronze route was studied using X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The critical current of superconductors was... The element diffusion process of Nb_3Sn superconductors by bronze route was studied using X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The critical current of superconductors was measured by four-point method. The results show that a diffusion layer has formed around the boundaries between the filaments and bronze matrix after 15 h heat treatment. The diffusion layer thickness keeps stable after heat treatment duration of 50~75 h. The stable and solid Nb 3 Sn layer is obtained in the sample after 100 h heat treatment. Excessive heat treatment would induce superconductivity degeneration because of superconductor grain coarsening. The characteristics of the element diffusion process were discussed. The diffusion of tin atom is the governing factor in diffusion. In this study, Nb_3_Sn superconductors with good superconducting property were fabricated successfully at 670 °C after 100h heat treatment. 展开更多
关键词 nb_3sn diffusion treatment bronze route critical current
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GROWTH OF Nb_3Sn TRANSFORMED FROM Nb_6 Sn_5
2
作者 LOU Le HU Suhui Shanghai Institute of Metallurgy,Academia Smica,Shanghai,China Shanghai Institute of Metallurgy,Academia Sinica,Shanghai,China 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 1989年第7期33-40,共8页
The diffusion process of Sn in the transformation of Nb_6Sn_5 to Nb_3Sn has been studied.The experimental results show that the growth of Nb_3Sn laver is controlled by two processes,i.e. the short range diffusion of S... The diffusion process of Sn in the transformation of Nb_6Sn_5 to Nb_3Sn has been studied.The experimental results show that the growth of Nb_3Sn laver is controlled by two processes,i.e. the short range diffusion of Sn which is responsihle for the inner layer with large grains,and the long,range diffusion of Sn which results in the outer layer with fine grains.It was found thai grain size depends on the reaction temperature.A model of Nb_3Sn growth based on the above processes was established and its solution was found to be in good agreement with ex- perimental results. 展开更多
关键词 DIFFUSION GROWTH MICROSTRUCTURE nb_3sn Nb_6Sn_5
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内扩散法Nb_3Sn多芯线材的磁化特性研究
3
作者 毛大立 伊藤喜久男 和田仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期363-366,共4页
研究了内扩散法Nb3Sn多芯线材随温度和磁场变化的磁化曲线及磁化率,绘出了磁化量-磁场-温度(M-H-T)的三维临界曲面,归一化后的磁化曲线基本符合Kramer拟和方程。计算得到的Nb3Sn多芯线材有效直径比芯线的原始几何尺寸要大,其原... 研究了内扩散法Nb3Sn多芯线材随温度和磁场变化的磁化曲线及磁化率,绘出了磁化量-磁场-温度(M-H-T)的三维临界曲面,归一化后的磁化曲线基本符合Kramer拟和方程。计算得到的Nb3Sn多芯线材有效直径比芯线的原始几何尺寸要大,其原因在于微观结构中存在着“桥梁”,分析表明,多余的磁滞损耗来自于“桥梁”。交流磁化率X′和X″在给定频率和背景磁场下,随交流振幅的变化很小,在给定交流振幅下,随交流频率的变化而变化,其受到的耦合主要来自于“桥梁”而不是近程效应的耦合。 展开更多
关键词 NB3SN 磁化曲线 磁滞损耗 磁性材料 内扩散法
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连续CVD Nb_3Sn层生长的规律及特征的研究 被引量:1
4
作者 陈国堂 吴裕生 齐志伟 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 1989年第3期51-55,共5页
本文讨论了连续CVD Nb_3Sn层沉积速率与生产速率或带速之间的关系。研究了一定工艺条件下连续CVD层厚与沉积时间的线性生长关系和过渡层厚形成的抛物线规律与Nb_3Sn层生长的特征。
关键词 超导体 NB3SN 化学气相沉积
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极低温区循环载荷作用下Nb_(3)Sn复合超导体的变形损伤及其应变率效应数值模拟
5
作者 黄敏 朱本浩 +1 位作者 肖革胜 乔力 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期94-111,共18页
Nb_(3)Sn超导体在循环载荷下的变形损伤行为研究对揭示超导体临界性能不可逆退化背后的力学机制具有重要意义。采用分子动力学模拟方法研究了极低温条件下单晶和多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷下的变形损伤行为,同时分析了应变率对N... Nb_(3)Sn超导体在循环载荷下的变形损伤行为研究对揭示超导体临界性能不可逆退化背后的力学机制具有重要意义。采用分子动力学模拟方法研究了极低温条件下单晶和多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷下的变形损伤行为,同时分析了应变率对Nb_(3)Sn/Nb复合材料变形损伤和断裂行为的影响。结果表明:单晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷作用后,Nb_(3)Sn层出现滑移,当滑移带交错处的局部应力大于材料强度时,在滑移带交错处微裂纹萌生,致使复合材料中Nb_(3)Sn层断裂失效;而多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料则由于晶界处应力在循环载荷下得不到松弛,当应力峰值超过晶界强度时,在晶界处萌生微裂纹,导致复合材料中Nb_(3)Sn层发生沿晶断裂。Nb_(3)Sn/Nb复合材料在不同应变率下表现出不同的断裂方式。随着应变率的增加,单晶Nb_(3)Sn层中的滑移带数量增加,导致单晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料的韧性增强。而多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料中,晶界对材料强度的影响随着应变率的增加而降低,高应变率下,复合材料在Nb_(3)Sn层局部断裂后具有较大的剩余强度。研究结果将有助于理解Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷下的损伤演化过程,为材料的性能优化设计提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn/Nb复合材料 分子动力学模拟 循环载荷 变形损伤 应变率效应
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INFLUENCE OF GEOMETRICAL CONFIGURATION OFSUPERCONDUCTING MATERIAL ON GROWTH OF Nb_3 Sn
6
作者 LUO Le HU Suhui 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 1989年第8期114-121,共8页
Boundary conditions constructed by two typical geometrical configurations related to the manufacturing methods of bronze process and tin-rich Nb tube method have been considered in a diffusion model in which the diffu... Boundary conditions constructed by two typical geometrical configurations related to the manufacturing methods of bronze process and tin-rich Nb tube method have been considered in a diffusion model in which the diffusion of Sn in CuSn matrix plays a major role is as- sumed.The dependence of thickness of Nb_3Sn layer on reaction time has been derived.It is shown that the growth rate of Nb_3Sn relates to the configuration of the superconductor,the geometrical parameters of Nb filaments and CuSn matrix.The theory is qualitatively con- sistent with the experimental results. 展开更多
关键词 superconducting material nb_3sn geometrical configuration diffusion kenetics growth rate
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Nb_(3)Sn金属间化合物材料的制备技术及其研究发展现状和发展趋势
7
作者 江涛 《科技创新导报》 2022年第27期5-11,共7页
Nb_(3)Sn金属间化合物材料具有很多优秀的性能,如较高的熔点、较高的密度、较高的力学性能,以及良好的耐磨损性能、良好的抗高温氧化性能、良好的耐腐蚀性能等。此外,Nb_(3)Sn金属间化合物材料还是具有超导性能的超导材料。本文主要叙述... Nb_(3)Sn金属间化合物材料具有很多优秀的性能,如较高的熔点、较高的密度、较高的力学性能,以及良好的耐磨损性能、良好的抗高温氧化性能、良好的耐腐蚀性能等。此外,Nb_(3)Sn金属间化合物材料还是具有超导性能的超导材料。本文主要叙述了Nb_(3)Sn金属间化合物材料的研究发展现状,并对Nb_(3)Sn金属间化合物材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn金属间化合物 制备技术 研究发展现状 发展趋势
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天环一号偶极场磁约束实验装置悬浮线圈的初步设计及分析 被引量:3
8
作者 刘腾 张国书 +3 位作者 杜俊杰 杨庆喜 黄淑龙 刘云辉 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期271-278,共8页
基于天环一号(CAT-1)装置的总体要求,对Nb_(3)Sn低温超导及REBCO高温超导悬浮偶极场线圈结构和参数进行了初步设计。采用有限元分析软件的计算结果表明,悬浮线圈所选取的大半径0.5m、小半径0.25m,其载流分别为5.0MA和6.5MA等设计参数,... 基于天环一号(CAT-1)装置的总体要求,对Nb_(3)Sn低温超导及REBCO高温超导悬浮偶极场线圈结构和参数进行了初步设计。采用有限元分析软件的计算结果表明,悬浮线圈所选取的大半径0.5m、小半径0.25m,其载流分别为5.0MA和6.5MA等设计参数,在结构和工程上是可行的。该参数可提供12.7T和14.8T的最大背景磁场强度,能满足装置物理实验要求。 展开更多
关键词 CAT-1 磁约束 偶极磁场装置 Nb_(3)Sn REBCO
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超导磁体绝缘用玻璃纤维真空热处理前后性能研究 被引量:1
9
作者 熊秋月 刘志宏 +1 位作者 陈文革 闫朝辉 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期756-760,共5页
Nb_(3)Sn超导磁体需要长时间640℃真空热处理才能形成超导相,对不同超导磁体绝缘结构使用的国产耐辐照玻璃纤维、HS/6高强玻璃纤维、美国S-2高强玻璃纤维在640℃真空热处理前后分别进行真空压力浸渍(VPI),探究国产玻璃纤维在640℃真空... Nb_(3)Sn超导磁体需要长时间640℃真空热处理才能形成超导相,对不同超导磁体绝缘结构使用的国产耐辐照玻璃纤维、HS/6高强玻璃纤维、美国S-2高强玻璃纤维在640℃真空热处理前后分别进行真空压力浸渍(VPI),探究国产玻璃纤维在640℃真空热处理后能否达到美国S-2高强玻璃纤维性能,满足Nb_(3)Sn超导磁体使用要求。测试其在室温下的拉伸、层间剪切强度,直流耐压击穿强度。真空热处理后,三种玻璃纤维增强树脂基复合材料拉伸、层间剪切强度都有大幅下降,HS/6高强玻璃纤维在热处理前后力学性能最好,保留率最高,满足使用要求;但HS/6高强玻璃纤维增强树脂基复合材料的电气强度比S-2高强玻璃纤维增强树脂基复合材料电气强度至少低40%,不能满足使用要求,耐辐照玻璃纤维增强树脂基复合材料丧失绝缘性能。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn超导磁体绝缘结构 玻璃纤维 玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料 真空压力浸渍
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Nb_(3)Sn复合超导体中复杂形貌晶粒及晶界的力学变形分析 被引量:1
10
作者 乔力 杨嘉超 +1 位作者 石震天 张鑫 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1062-1070,共9页
Nb_(3)Sn复合超导体中的晶粒具有复杂的形貌,本文基于密排纤维增强复合材料的相关理论与多晶体有限元分析方法,建立Nb_(3)Sn复合超导体中晶粒及晶界变形的尺度耦合计算模型,该模型能较为真实地反映细观尺度下Nb_(3)Sn复合超导体的结构特... Nb_(3)Sn复合超导体中的晶粒具有复杂的形貌,本文基于密排纤维增强复合材料的相关理论与多晶体有限元分析方法,建立Nb_(3)Sn复合超导体中晶粒及晶界变形的尺度耦合计算模型,该模型能较为真实地反映细观尺度下Nb_(3)Sn复合超导体的结构特征;利用该模型研究Nb_(3)Sn复合超导体在轴向拉伸与压缩加载模式下柱状晶区和等轴晶区的微观局部应力以及晶粒与晶界变形特征,并分析荷载下Nb_(3)Sn复合超导体中沿晶界的弹性变形变化特点。研究结果表明:在拉压加载条件下,Nb_(3)Sn多晶体的Mises等效应力表现出非均匀分布的特征,Nb_(3)Sn等轴晶晶界处以及柱状晶区域与等轴晶交界处为主要的应力集中区域;局部应力与加载应力的比值范围集中在0.11~1.28并沿晶界波动变化,变化幅值依赖于晶粒形貌和复合材料结构。相关结果有助于理解和揭示极低温环境下Nb_(3)Sn复合超导体的变形和其超导电性能力学效应的起源。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn 晶界 有限元模型 复合材料
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高压下Nb_(3)Sn单晶的超导相转变 被引量:1
11
作者 石震天 杨绪佳 +1 位作者 王豪阳 乔力 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期14-22,共9页
研究高压下Nb_(3)Sn单晶的超导相转变行为对探究力学变形诱导的材料超导性能弱化机理有重要意义。通过分子动力学模拟研究了Nb_(3)Sn单晶在高压下的原子尺度变形和晶体结构变化,在此基础上,建立了高压下Nb_(3)Sn单晶的超导相转变模型,... 研究高压下Nb_(3)Sn单晶的超导相转变行为对探究力学变形诱导的材料超导性能弱化机理有重要意义。通过分子动力学模拟研究了Nb_(3)Sn单晶在高压下的原子尺度变形和晶体结构变化,在此基础上,建立了高压下Nb_(3)Sn单晶的超导相转变模型,模型预测结果与实验观测结果吻合较好。结果表明:静水压作用下,Nb_(3)Sn单晶体发生了明显的晶格畸变,但晶体结构保持完整;压力诱导的费米面上电子态密度的变化在高压下Nb_(3)Sn单晶体超导相转变中起主导作用。所得研究结果为研究高压下Nb_(3)Sn多晶体以及复合多晶体的相转变行为奠定了基础,同时有助于进一步认识Nb_(3)Sn材料超导性能的弱化机理。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn单晶 静水压 T2依赖性电阻率 分子动力学模拟
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静液挤压在内锡扩散铌三锡多芯线材加工中的应用
12
作者 徐建泉 张根荣 《上海金属(有色分册)》 1993年第2期5-12,共8页
静液挤压技术已成功地用于内锡扩散Nb_3Sn多芯超导线材的复合加工。该种超导复合材料由包括难熔金属Ta、Nb及低熔点金属Sn的多元金属组合而成,结构复杂,铌芯数目达19×132及55×588。合理选择工艺参数和挤压复合坯锭的构造,可... 静液挤压技术已成功地用于内锡扩散Nb_3Sn多芯超导线材的复合加工。该种超导复合材料由包括难熔金属Ta、Nb及低熔点金属Sn的多元金属组合而成,结构复杂,铌芯数目达19×132及55×588。合理选择工艺参数和挤压复合坯锭的构造,可使挤压温升降到180℃以下,避免挤压棒鼓泡及Sn流失。Nb芯、Sn芯及Ta阻挡层在复合线材断面的分布规整均匀。反应热处理后的Nb_3Sn多芯超导线材具有良好的超导电性能,在4.2K、10T的非铜临界电流密度达到1.5×10~5A/cm^2。 展开更多
关键词 静液挤压 多芯线材 内锡扩散 NB3SN
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Development and Performance of the First Nb_(3)Sn Thin-Film Cavity via Bronze Process
13
作者 Ming Lu Didi Luo +9 位作者 Feng Pan Chunlong Li Shichun Huang Ziqin Yang Andong Wu Qingwei Chu Tongtong Zhu Shuai Wu Teng Tan Hao Guo 《Chinese Physics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第11期33-36,共4页
Low-temperature synthesis of Nb_(3)Sn thin-film cavity is of great significance in the field of superconducting radio frequency(SRF).The bronze process can grow only stable Nb_(3)Sn phase at 700℃,so it is considered ... Low-temperature synthesis of Nb_(3)Sn thin-film cavity is of great significance in the field of superconducting radio frequency(SRF).The bronze process can grow only stable Nb_(3)Sn phase at 700℃,so it is considered to be the most promising process for low-temperature synthesis of Nb3Sn thin-film cavity.We successfully fabricated the worldwide first Nb_(3)Sn thin-film cavity by bronze process.We technically solved the key problems of precursor preparation,characterized and analyzed the uniformity of the Nb_(3)Sn film,and tested the performance of the cutout samples and the whole cavity of the Nb_(3)Sn film.It is obtained that the Q0value of the cavity at 4.2 K is about 1.2×10^(9),which is greater than the performance of the bulk-niobium cavity under the same conditions.This result means that the preparation of Nb_(3)Sn by bronze process has the great potential to more practical copper-based Nb_(3)Sn thin-film cavity,which is expected to achieve a substantial improvement in the performance of SRF cavity and comprehensive engineering applications. 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn CAVITY FILM
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Nb_(3)Sn超导线材中Ta层的去除及腐蚀机理
14
作者 高瞻 张泽荣 +1 位作者 程军胜 王秋良 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期968-976,共9页
高质量的超导接头对于超导磁体的建造和后期稳定运行有着关键的作用。然而,针对Nb_(3)Sn线材,常常因为内部Ta阻挡层的存在而影响超导接头的制备。为了探究Nb_(3)Sn超导线材中Ta阻挡层的去除方法,选取内锡法制备的Nb_(3)Sn超导线材为实... 高质量的超导接头对于超导磁体的建造和后期稳定运行有着关键的作用。然而,针对Nb_(3)Sn线材,常常因为内部Ta阻挡层的存在而影响超导接头的制备。为了探究Nb_(3)Sn超导线材中Ta阻挡层的去除方法,选取内锡法制备的Nb_(3)Sn超导线材为实验对象,研究了线材在HF溶液、HF气氛、HF和H_(2)O_(2)混合溶液以及HF和HNO_(3)混合溶液中的腐蚀行为和特征,利用SEM和OM分析了线材微观结构和腐蚀形貌。结果表明,Ta层在HF和HNO_(3)混合溶液中腐蚀最快,在HF和H_(2)O_(2)混合溶液中次之,在HF气氛中较慢,在HF溶液中最慢。综合腐蚀后效果,采用HF和H_(2)O_(2)混合溶液进行腐蚀是去除Nb_(3)Sn超导线材中Ta阻挡层的最佳方法。同时,选取高纯Ta片为研究对象,分别在上述介质中进行腐蚀实验,并通过OM、XRD和XPS观察和分析试样腐蚀形貌、物相结构变化和腐蚀溶液中的元素价态,揭示了Ta的腐蚀机理,氧化剂的存在可以通过加快Ta表面Ta_(2)O_(5)膜的形成来加快HF对Ta的腐蚀速率。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn超导线 超导接头 TA HF腐蚀
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Multifaceted progress in high-field superconducting magnet mechanics
15
作者 Xingzhe Wang Seungyong Hahn 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1-3,共3页
High-field superconducting magnets are poised to revolutionize technologies,including particle accelerators,magnetic resonance imaging(MRI)machines,and fusion reactors.They stand at the frontier of superconductor inno... High-field superconducting magnets are poised to revolutionize technologies,including particle accelerators,magnetic resonance imaging(MRI)machines,and fusion reactors.They stand at the frontier of superconductor innovation.Nb_(3)Sn wires,which operate at cold temperatures,along with rare-earth barium copper oxide(REBCO)coated conductors that include rare earth elements like Y,Gd,and Dy,are gaining preference.Their high electrical efficiency in strong magnetic fields makes them particularly attractive for such advanced applications. 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn field EARTH
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多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线弹塑性损伤和临界电流不可逆退化的细观力学建模
16
作者 景泽 张雨 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期49-60,共12页
Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化... Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化模型,研究多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线的弹塑性损伤行为和临界电流的不可逆退化.计算股线在单调和循环载荷作用下的等效应力-应变曲线以及Nb_(3)Sn内部的应变分布.采用辅以损伤引起退化的应变不变量标度律来表征临界电流的不可逆退化.研究发现,绞扭对股线弹塑性损伤行为和应变导致的临界电流退化起着重要作用.随着绞扭节距的增大,复合股线的刚度增大,应变极限(超过该极限时芯丝开始损伤)急剧减小.累积残余应变和芯丝的损伤共同导致超导股线临界电流的不可逆退化.实验观察到的“断崖式不可逆退化”是由于Nb_(3)Sn芯丝的损伤造成的.从力学的角度,短绞节距是缓解应变引起超导股线临界电流不可逆退化的良好选择. 展开更多
关键词 临界电流 弹塑性损伤 Nb_(3)Sn 弹塑性应变 细观力学 超导性能 股线 循环载荷
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力学反作用下Nb_(3)Sn高场超导线圈磁-热不稳定性研究现状和挑战
17
作者 薛存 贾鹏 +4 位作者 汪庆渝 任晗熹 胡帅 曹凯威 雍华东 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2024年第11期55-84,共30页
Nb_(3)Sn线圈是高场磁体的关键核心部件,在高能物理、先进医疗、磁约束核聚变等方面有重要应用.然而国内外在Nb_(3)Sn高场磁体制备后的测试过程中,遇到大量磁通跳跃,导致超导载流能力急速下降,严重影响失超保护,容易诱发过早失超.另外,... Nb_(3)Sn线圈是高场磁体的关键核心部件,在高能物理、先进医疗、磁约束核聚变等方面有重要应用.然而国内外在Nb_(3)Sn高场磁体制备后的测试过程中,遇到大量磁通跳跃,导致超导载流能力急速下降,严重影响失超保护,容易诱发过早失超.另外,超导线圈在强磁场、大电流环境下发生明显力学变形,而且超导电磁性能对力学变形很敏感,所以力学应变下Nb_(3)Sn线圈磁-热不稳定性成为研制高场超导磁体亟待解决的难题之一.在造价高昂和后期很难修补和改造的背景下,发展Nb_(3)Sn超导线圈磁-热不稳定性数值模拟方法,揭示电磁力对磁通跳跃和失超的影响机制,对抑制超导线圈磁通跳跃的优化设计和加快高场Nb_(3)Sn磁体研制进度有重要意义.本文回顾了Nb_(3)Sn高场磁体应用中涉及的力-电-磁-热多场耦合问题的研究现状,梳理了Nb_(3)Sn超导线圈在应用中涉及的复杂本构关系、超导线圈磁-热稳定性和力学反作用这三个亟待解决的关键科学问题,并探讨了其中的困难和挑战. 展开更多
关键词 超导力学 Nb_(3)Sn高场磁体 临界电流 磁-热不稳定 力学反作用
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Metallographic investigationof first full-sizehigh-Jc Nb_(3)Sn cable-in-conduit conductor aftercyclicloadingtests
18
作者 Chao Dai Yunhao Liu +5 位作者 Zichuan Guo Yu Wu Arend Nijhuis Tianjun Xue Zuojiafeng Wu Jinggang Qin 《Superconductivity》 2024年第1期1-8,共8页
In order to verify the feasibility of applying high-Jc Nb_(3)Sn strand in fusion magnet,a full-size cable-in-conduit conductor(CICC)with short twist pitch(STP)cable pattern was manufactured and tested in SULTAN facili... In order to verify the feasibility of applying high-Jc Nb_(3)Sn strand in fusion magnet,a full-size cable-in-conduit conductor(CICC)with short twist pitch(STP)cable pattern was manufactured and tested in SULTAN facility at SPC,Switzerland.Three levels of cyclic electromagnetic(EM)load were applied on the sample stepwise,no visible decrease of current sharing temperature(TcsT was observed until the EM load increased to 80 kA×10.8 T,after that the Tcs decreased dramatically with the EM cycles,which suggested that irreversible deformation,causing a change in the strain state,or even damage has occurred in the superconducting strands.For investigating the reason which caused the conductor performance degradation,the tested conductor was dissected for metallographic observation.Eight segments which subjected to different EM loads were extracted from one of the legs,the geometric feature changes of the cable cross-sections were analyzed and compared.A good correlation was found between the decrease of the Tcs and deformation of the cable cross section.A mass of cracks were found on the sub-elements of strands in the segment which subjected to highest EM load,but the amount of crack is much lower in other segments.Combining the analyses,it is speculated that the critical EM load which causes irreversible degradation is between 850 kN/m and 870 kN/m for this conductor.The results could be a reference in high-Jc Nb_(3)Sn CICC design. 展开更多
关键词 High‐Jc Nb_(3)Sn Cable‐in‐conduit conductor METALLOGRAPHY
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电阻焊接技术制备Nb_(3)Sn-NbTi混合超导接头
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作者 孙万硕 程军胜 +2 位作者 王磊 陈顺中 郭强 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4040-4046,共7页
在强磁场超导磁体应用中,特别是具有高稳定度高场超导磁体,具有极低电阻的超导接头发挥着重要作用。通过电阻焊接方法制备了Nb_(3)Sn和NbTi的异种材料超导接头。首先通过烧结法制备了Nb_(3)Sn的超导接头,然后通过电阻焊接将Nb_(3)Sn超... 在强磁场超导磁体应用中,特别是具有高稳定度高场超导磁体,具有极低电阻的超导接头发挥着重要作用。通过电阻焊接方法制备了Nb_(3)Sn和NbTi的异种材料超导接头。首先通过烧结法制备了Nb_(3)Sn的超导接头,然后通过电阻焊接将Nb_(3)Sn超导接头与NbTi超导体焊接成型。分析了Nb_(3)Sn超导接头制备过程中Nb_(3)Sn的微观组织结构和相变。利用无损检测CT对接头结构进行三维重构,分析了Nb_(3)Sn和NbTi超导接头内部的缺陷和2种不同材料间的微观连接状态。最后,在背景磁场下对超导接头的电阻性能进行了测试和研究。结果表明,与传统超导焊料制备的超导接头相比,电阻焊接制备的超导接头显示出良好的耐磁场性能,在1.5 T背景磁场下具有较低的电阻值。 展开更多
关键词 Nb_(3)Sn超导体 NBTI超导体 超导接头
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Nb_(3)Sn超导复合股线非线性力学行为研究 被引量:1
20
作者 姜浪 张兴义 周又和 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期42-55,共14页
本文通过对Nb_(3)Sn超导复合股线在77 K和300 K下进行准静态加卸载拉伸和疲劳实验,研究了Nb_(3)Sn超导复合股线的非线性力学行为,结果表明:Nb_(3)Sn超导复合股线的准静态应力-应变曲线和能量耗散具有很强的非线性.同时,考虑塑性应变产... 本文通过对Nb_(3)Sn超导复合股线在77 K和300 K下进行准静态加卸载拉伸和疲劳实验,研究了Nb_(3)Sn超导复合股线的非线性力学行为,结果表明:Nb_(3)Sn超导复合股线的准静态应力-应变曲线和能量耗散具有很强的非线性.同时,考虑塑性应变产生的损伤退化,推导了卸载过程中非线性和线性卸载模量,提出了考虑损伤的双曲面弹塑性本构模型来预测准静态加卸载应力-应变响应和能量耗散;通过疲劳损伤演化模型分析和预测Nb_(3)Sn超导复合股线在77 K和300 K下疲劳过程中的能量耗散.理论与实验结果对比表明:准静态加卸载拉伸实验中损伤退化是能量损耗产生非线性的主要原因.此外,对Nb_(3)Sn超导复合股线的疲劳断裂模式进行了分析,结果表明:Nb 3Sn芯丝组在77 K时表现为脆性断裂,在300 K时表现为韧性断裂.这些新发现为研究Nb_(3)Sn超导复合股线的非线性力学行为提供了新的视角. 展开更多
关键词 NONLINEARITY Elastic-plastic constitutive Energy dissipation Damage degradation Nb_(3)Sn composite wires
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