Композитный сверхпроводник

Cтраница 1

Композитные сверхпроводники, состоящие из ниобий-титановых нитей диаметром 10 - 3 см в медно-никелевой матрице, уже выпускаются промышленностью и, кажется, нет особых препятствий для изготовления нитей диаметром 10 - 4 см. Это значит, что гистерезисные потери могут быть снижены в 10 раз. Ниобий-титановые сверхпроводники на медно-никелевой основе открывают перспективу интенсивного их использования в качестве составных элементов сверхпроводящих энергетических систем переменного тока. [1]

При использовании композитных сверхпроводников очень большого сечения возникает, однако, другая форма нестабильности, которая возрастает строго пропорционально размерам композитов. Она слабо зависит от размера сверхпроводящих нитей. [2]

Экранирующие токи пересекают ленту композитного сверхпроводника на каком-то расстоянии и образуют замкнутые петли тока. [3]

Полученный совместной протяжкой с медью ниобий-титановый композитный сверхпроводник в настоящее время применяется почти исключительно для изготовления сверхпроводящих катушек, способных создавать поля напряженностью до 70 к А / см. Основные свойства сплава ниобий - титан приведены в табл. 9.6.1. Характер зависимости плотности тока от напряженности поля показан на фиг. [4]

Второй механизм, который может помешать переходу композитного сверхпроводника к режиму сверхпроводимости, заключается в теплопроводности сверхпроводящего элемента, и проанализировать его гораздо сложнее. Поскольку теплопроводность большинства сверхпроводников 2-го рода очень мала, тепло, выделяемое в сверхпроводнике в соответствии с только что описанным механизмом, создаст значительный температурный градиент. Поэтому температура в центре сверхпроводящей проволоки может быть гораздо выше, чем в матрице, когда сверхпроводник находится в резистивном состоянии. Таким образом, хотя, согласно условию (9.4.2), композит в целом криостатически стабилен, сверхпроводник может оказаться неспособным нести ток из-за чрезмерного роста температуры в некоторой его части. [5]

В качестве примера, иллюстрирующего характерные величины этих потерь, рассмотрим композитный сверхпроводник общего диаметра 0 025 см, включающий большое число сверхпроводящих нитей. Будем предполагать, что максимальное значение напряженности поля равно 40 кА / см, критический ток при этой напряженности поля равен 100 А, а сопротивление матрицы равно 3 - 10 - 5Ом - см, как у медно-никелевого сплава при очень низких температурах. [6]

Однако внутренне стабильный композитный сверхпроводник, состоящий из тонких сверхпроводящих нитей в нормальной металлической матрице, потенциально является работоспособным в условиях переменного тока, так как обладает сравнительно малыми потерями энергии, по крайней мере на промышленной частоте. Как упоминалось в разд. Второй из матричных материалов представляет интерес для применения при переменном токе. [7]

Одним из важнейших результатов в области конструкционной прочности является построение теории связанных полей в сверхпроводящих телах и конструкциях. Создание на ее основе композитных сверхпроводников с заранее заданными свойствами позволит решить целый комплекс проблем - стабилизировать сверхпроводящее состояние относительно сильных случайных возмущений, уменьшить мощность тепловыделения, подавить термомагнитную неустойчивость, обеспечить необходимые прочность и пластичность. [8]

Параметры магнита 1 8 Т. [9]

Ось обмотки расположена вертикально. Каждый диск состоит из ленты композитного сверхпроводника и изолирующей ленты по-литетрахлорэтилена. Эпоксидная смола соединяет проводник и изолятор, образуя жесткий виток. [10]

JKP - увеличение критической плотности тока, вызванное ростом температуры. Тепло, выделяемое в единице объема композитного сверхпроводника, перешедшего в нормальное состояние, определяется произведением данного градиента напряжения и плотности тока, текущего по нему. [11]

Кабель представляет собой медную матрицу с запресованными в нее тончайшими проволочками. Но изготовить такой кабель, а лучше сказать, композитный сверхпроводник - дело далеко не простое. Особенно, если иметь дело не со сплавами, а с интерметаллическими соединениями, например с NbaSn, который обладает более высокими характеристиками, нежели NbTi. Но вот задача: NbaSn хрупок и получить из него достаточно длинные и тонкие проволоки практически невозможно. [12]

Однако существуют два других механизма, которые способны помешать переходу к сверхпроводимости после скачка потока. Одним из них является тепловой барьер между сверхпроводящим элементом композитного сверхпроводника и медью. [13]

Принцип стабилизации такого типа прост: если скачок потока происходит в сверхпроводнике, переводя его в нормальное состояние, то транспортный ток весь проходит через медь. Тепло, которое при этом выделится, рассеивается в жидком гелии с сопутствующим ростом температуры композитного сверхпроводника. [14]

Удельная прочность волокон увеличивается с уменьшением их диаметра. В углеродной нанотрубочке диаметром 2 - 30 нм предлагается получать волокна из некоторых карбидов металлов. Открываются новые перспективы для композитных сверхпроводников, полупроводников и ферромагнетиков. [15]

Страницы: 1 2