カーボンナノチューブによるナノスケール改質高温超伝導スーパーバルク磁石の試作

利用碳纳米管原型制作纳米级改性高温超导超大块磁体

• 批准号: 15656075
• 负责人: 星野 勉
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656075/
• 关键词: 高温超伝導体; バルク体; 熱伝導率; エポキシ樹脂; カーボンナノチューブ; 捕捉磁束; 不可逆磁界; 重量割合; スーバーバルク磁石; 電磁力; 機械的強度

我々は、近年特性向上が著しいバルク高温超伝導体(High Temperature Superconductor : HTS)に着目し、その高性能化に関する研究を行った。バルクHTS表面には、機械的補強効果や劣化防止等を目的としてしばしばエポキシ系樹脂含浸が施される。しかしながら、エポキシ樹脂は熱伝導率が低いため、バルクHTS内部で発熱が生じた場合、捕捉した磁束が低下することが懸念されている。従って、本研究ではカーボンナノチューブを微量添加して、エポキシ樹脂の極低温環境下における熱伝導特性改善を実験的に検討した。以下に、得られた成果の要約を示す。(1)バルクHTSの樹脂含浸効果を検証するためには、まずバルクHTS自身の正確な特性評価技術の確立が不可欠である。我々は、臨界電流密度がゼロとなる不可逆磁界に着目し、ガドリニウム(Gd)系バルクHTSに関してその値を精密に測定するとともに、捕捉磁束特性との関係を評価した。その結果、不可逆磁界近傍においてバルクHTSの捕捉磁束が急激に減衰することを実験的に初めて明らかにした。即ち、バルクHTSを擬似永久磁石として使用する際には、上記不可逆磁界を使用限界として考慮することの重要性を示した。(2)エポキシ樹脂に微量(1.15wt%)のカーボンナノファイバーを添加した後、エアー抜きおよび室温硬化によって試料を作製するとともに、その熱伝導率を定常熱流法によって測定した。その結果、バルクHTSが使用される極低温環境下(75-100K)の熱伝導率が約1.1倍向上することを確認した。今後、カーボンナノファイバーの添加割合およびその分散法を最適化することによって、更なる特性向上が見込まれる。なお、上記したカーボンナノファイバー添加エポキシ樹脂をバルクHTSに含浸した試料は試作完了している。

In recent years, the characteristics of high temperature (High Temperature Superconductor: HTS) have been focused on the high-performance research. The purpose of this paper is to improve the quality of the HTS surface, the strength of the machinery, the prevention of deterioration, and so on. The rate is low, the HTS is internal, the health is closed, the magnetic beam is low, the magnetic beam is low, and the rate is low. The purpose of this study is to improve the characteristics of cold weather in the environment of extremely low temperature by adding a small amount of carbon dioxide. The following results will be shown in the following documents. (1) make sure that the characteristics of the HTS are correct and that the technical requirements are not required. (1) the fat content of the HTS system contains information on the characteristics of the system. We measure the current density, the current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the magnetic current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the current density, the irreversible magnetic field, the magnetic current density, the current density, the irreversible magnetic field, the The results show that the irreversible magnetic field near the magnetic field is sensitive to the HTS of the magnetic beam, which is the first step of the magnetic beam. That is, the HTS is similar to the permanent magnet, and the irreversible magnetic boundary is limited by the use of the irreversible magnetic boundary. (2) after the addition of a small amount of fat (1.15wt%), the temperature of room temperature hardening was increased and the temperature was measured by constant flow method. The results showed that the positive rate of HTS in the extremely low temperature environment (75-100K) was about 1.1times higher than that of the control group. In the future, you will need to add the cut-off method to optimize the performance of the dispersion method, and to improve the properties. This is the first time you have finished the experiment. You have finished the experiment of adding fat, adding fat, adding HTS, and soaking the raw material.

项目成果

Gd系バルク高温超電導体のGL転移温度近傍における捕捉磁束特性

Gd基体高温超导体GL转变温度附近的俘获磁通量特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 平成17年電気学会全国大会講演論文集 5
• 作者: 小蒲義夫;中村武恒;星野勉
• 通讯作者: 星野勉

鄭憲俊, 中村武恒, 三宅央倫, 牟田一彌, 星野勉: "アキシャル型高温超電導バルクモータの駆動周波数特性"平成16年度電気学会全国大会講演論文集. 5. 34 (2004)

Kenshun Chō、Tatsune Nakamura、Hiroshi Miyake、Kazuya Muta、Tsutomu Hoshino：“轴向高温超导散装电机的驱动频率特性”日本电气工程师学会 2004 年全国会议论文集 5. 34 (2004)。

T.Nakamura, HJ.Jung, N.Tanaka, I.Muta, T.Hoshino: "Steady State Characteristics of Axial-type Sm-123 Bulk Motor under Different Synchronous Speed"6th European Conference on Applied Superconductivity. (2003)

T.Nakamura、HJ.Jung、N.Tanaka、I.Muta、T.Hoshino：“不同同步速度下轴向型 Sm-123 散装电机的稳态特性”第六届欧洲应用超导会议。

鄭憲俊, 中村武恒, 牟田一彌, 星野勉: "Bi-2223ならびにSm-1123バルクを回転子に適用したアキシャル型モータの特性比較"第69回2003年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集. 237 (2003)

Kenshun Cheng、Tatsune Nakamura、Kazuya Muta、Tsutomu Hoshino：“使用 Bi-2223 和 Sm-1123 块体作为转子的轴向电机的特性比较”2003 年第 69 届秋季低温工程与超导学会会议摘要 237（2003）。

I.Muta, T.Nakamura, HJ.Jung, N.Tanaka, T.Hoshino: "Starting and Steady State Characteristics of Axial-Type High Tc Superconducting Bulk Motor"Proceedings of 2003 International Conference on Electrical Machines and Systems. (2003)

I.Muta、T.Nakamura、HJ.Jung、N.Tanaka、T.Hoshino：“轴向型高温超导大型电机的启动和稳态特性”2003 年国际电机与系统会议论文集。