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力学的見地からの超伝導特性評価および改善

从力学角度评估和改进超导性能

基本信息

批准号：
08875130
负责人：
落合庄治郎
金额：
$ 1.41万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875130/
关键词：
超伝導材料力学特性ひずみ効果変形破壊臨界電流

项目摘要

超伝導線材は、作製・使用中に機械的・電磁気学的応力場に置かれ、その結果、臨界温度・電流・磁場などの超伝導特性は劣化する。今後さらに厳しくなる力学的環境に対応できるよう、力学的見地からの高超伝導特性確保要件を把握することが必要である。本研究では、力学的見地からの高超伝導特性評価とその改善に関する基礎的研究を行った。主な結果は以下のように要約される。塑性変形能を持つ延性的なNb-Tiフィラメントが安定化銅に埋め込まれた複合超伝導線材では、静的引張応力下で線材単独ならネッキングして破断する歪を越えてもなお変形が続けられる。これは最初生じたネッキングの進行が抑制され、他の箇所でネッキングが生じ、それもまた抑制されるといったフィラメントと銅の力学的相互作用の結果である。その結果、脆いA15型化合物や酸化物超伝導線材では実現できない力学的安全性が確保される。ただし、電流値はフィラメントが均一変形する場合に比して20%程度低下する。一方、繰り返し応力下では、負荷応力レベルが高い場合は、フィラメントのネッキングは、静的応力下に比して、より進行し、マルチプルネッキング現象が生じる。その結果、超伝導電流を輸送するフィラメントの有効断面積が減少し、臨界電流は低下する。また、負荷応力レベルが低い場合は、銅に疲労クラックが形成され、このクラックが進展して臨界電流を低下させる。以上の結果および平行して行った応力計算から、安定化銅を熱伝導率をできるだけ低下させない分散強化がさらなるネッキング抑制に効果的であると提案される。

Superconducting materials are subject to mechanical, electromagnetic, and magnetic field conditions, critical temperatures, currents, and magnetic field degradation. In the future, it is necessary to grasp the requirements of the mechanical environment and the mechanical characteristics This study is a fundamental research on the evaluation and improvement of high conductivity characteristics from the perspective of mechanics. The main result is the following offer. Plastic deformation can maintain ductility of Nb-Ti alloy material, stabilize copper alloy material, composite superconductor material, static tension force, wire material, single material. The first generation of copper ions is suppressed, and the second generation of copper ions is suppressed, and the third generation of copper ions is suppressed. As a result, the mechanical safety of brittle type A15 compounds and acidic superconductors is ensured. When the current is uniform, it is lower than 20% In one case, under normal pressure, under load, under normal pressure, under normal pressure, under normal pressure As a result, the effective area of the superconducting current transmission decreases and the critical current decreases. When the load is low, the critical current is low. The above results are parallel to the calculation of thermal conductivity, stabilization of copper, dispersion of strengthening, and suppression of results.