Improvement of the Transport Properties in BiSrCaCuO Superconductors prepared by Melt-Casting Process and Development of Bi-2212 HTS Current Leads

熔铸工艺制备的 BiSrCaCuO 超导体输运性能的改善及 Bi-2212 HTS 电流引线的开发

• 批准号: 13650361
• 负责人: TSUKAMOTO Takehiko
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Toyota National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650361/
• 关键词: Melt-Casting Process; Bi-2212 Bulk Superconductor; Effect of Li Addition; AC Transport Losses; Critical Current; Critical Temperature; Transport Properties; Current Lead; 臨界電流密度分布; n値; 交流損失; 導電特性; Li添加

The Bi-2212 bulk superconductors, with a proper amount of SrSO_4, were prepared by melt-casting process (MCP). Critical current in bulk Bi2212 bar (φ10.7mm) exceeded 50A at 77K. The weak links have been largely eliminated in the MCP sample. The enhancement of transport properties is due to the addition of lithium carbonate (Li_2CO_3). The maximum critical temperature occurs for the MCP sample Bi_2Sr_2CaCu_2Li_<0.2>O_y annealed at 800°C. And, we have investigated the ac transport losses and critical current density distribution of MCP samples. The ac losses are mainly ascribed the hysteresis loss of the superconductor. The ac loss value is about one-half of the theoretical value obtained by the theory of Norris. The local J_c value decreases significantly in going from the surface to the interior of the sample, which suppresses the extension of the flux-penetration-region to the interior under ac current transmission and lowers the loss generation compared with the calculated results obtained by the uniform J_c distribution. Present MCP Bi-2212 bulk superconductors seem to be promising as a current lead.

采用熔铸法（MCP）制备了Bi-2212块体超导体，并添加适量的SrSO_4。Bi_（2212）块体（φ10.7mm）在77 K时的临界电流超过50 A。MCP样本中的薄弱环节已基本消除。输运性能的提高是由于碳酸锂（Li_2CO_3）的加入。在800°C退火的MCP样品Bi_2Sr_2CaCu_2Li_ O_y的临界温度最高<0.2>。并且，我们还研究了MCP样品的交流传输损耗和临界电流密度分布。交流损耗主要是由超导体的磁滞损耗引起的。交流损耗值约为诺里斯理论所得理论值的一半。局部J_c值从样品表面向内部显著减小，抑制了交流电流传输下磁通穿透区向内部的扩展，与均匀J_c分布的计算结果相比，降低了损耗的产生。目前的MCP Bi-2212块体超导体似乎是有前途的电流铅。

项目成果

田部 哲也 他: "Melt-Casting法を用いたBi系超伝導体の作製と特性評価"豊田工業高等専門学校研究紀要. 34. 25-28 (2001)

Tetsuya Tabe 等人：“使用熔融铸造法制备和表征 Bi 基超导体”丰田国立技术学院研究公报 34. 25-28 (2001)。

加藤 駿介 他: "Melt-Casting法で作製したBi2212超電導体の臨界電流密度"電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. H15. 131 (2003)

Shunsuke Kato 等人：“通过熔融铸造法制造的 Bi2212 超导体的临界电流密度”电气相关协会东海分会会议记录 H15（2003 年）。

Tsukamoto et al.: "Alternating-current losses of melt-cast processed Bi-2212 bulk superconductor bars"Superconductor Science and Technology. Vol.16. 1246-1251 (2003)

Tsukamoto 等人：“熔铸加工 Bi-2212 块状超导棒的交流损耗”《超导科学与技术》。

加藤 駿介他: "Melt-Casting法を用いたBi系超伝導体の臨界電流密度分布"豊田工業高等専門学校研究紀要. 第35号. 35-38 (2002)

Shunsuke Kato 等人：“使用熔融铸造法的 Bi 基超导体的临界电流密度分布”丰田国立技术学院公告第 35. 35-38 号（2002 年）。

塚本 武彦 他: "Melt-Casting法を用いて作製したBi2212バルク超電導体の臨界温度に対するLi添加効果"電気学会論文誌A. 122. 624-625 (2002)

Takehiko Tsukamoto 等人：“添加 Li 对使用熔铸法制造的 Bi2212 块体超导体的临界温度的影响” 日本电气工程师学会会刊 A. 122. 624-625 (2002)