用于故障限流器和低温电机的纳米结构超导材料
超导电性
2009-12-25 v1 材料科学
摘要
Y-Ba-Cu-O体系（熔融织构YBa2Cu3O7-d基材料，即MT-YBCO）和Mg-B-O体系（MgB2基材料）中具有高超导性能的材料，由于在其结构中形成了规则分布的纳米结构缺陷和非均匀性，可有效用于低温技术，特别是故障限流器和电机（电动机、发电机、液体气体泵等）。我们开发的高温（900-800°C）高压（16 MPa）氧化处理MT-YBCO以及高压（2 GPa）合成MgB2基材料的工艺，使我们获得了高超导性能（临界电流密度、上临界场、不可逆场、俘获磁场）和机械性能（硬度、断裂韧性、杨氏模量）。研究表明，对于MT-YBCO，材料性能的改善是由于形成了高孪晶密度（20-22微米⁻¹）、防止了宏观开裂并降低了微裂纹密度（降低了4.5倍）；而对于MgB2基材料，则是由于形成了相对于基体相富氧的细分散Mg-B-O非均匀性，以及在Mg-B-O基体（平均晶粒尺寸15-37 nm）中包含了具有近MgB12化学计量比的高硼化物夹杂。结果表明，在具有MgB12基体（根据电阻曲线计算，屏蔽分数为95%）的材料中可以获得相当高的Tc（37 K）和临界电流密度。
引用
@article{arxiv.0912.4899,
title = {Nanostructural Superconducting Materials for Fault Current Limiters and Cryogenic Electrical Machines},
author = {T. A. Prikhna and W. Gawalek and Ya. M. Savchuk and N. V. Sergienko and V. E. Moshchil and V. Sokolovsky and J. Vajda and V. N. Tkach and F. Karau and H. Weber and M. Eisterer and A. Juolain and J. Rabier and X. Chaud and M. Wendt and J. Dellith and N. I. Danilenko and T. Habisreuther and S. N. Dub and V. Meerovich and D. Litzkendorf and P. A. Nagorny and L. K. Kovalev and Ch. Schmidt and V. S. Melnikov and A. P. Shapovalov and A. V. Kozyrev and V. B. Sverdun and J. Kosa and A. V. Vlasenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.4899},
year = {2009}
}
备注
26 pages, 9 figues, 1 tables, presented at OMEE-2009, accepted for Acta Physica Polonica A