超導(dǎo)材料應(yīng)變性能測(cè)試裝置研制及特性研究.pdf

1、目前人類社會(huì)的發(fā)展主要依賴煤、石油、天然氣等化石能源，這不僅會(huì)給地球帶來(lái)各種污染和溫室效應(yīng)，而且人類還將面臨資源枯竭的威脅。而聚變能作為一種清潔能源，取之不盡用之不竭，是人類理想的未來(lái)能源。因此，當(dāng)今世界各個(gè)國(guó)家都在積極投入到聚變能的研究和開發(fā)當(dāng)中。托卡馬克(Tokamak)磁約束核聚變裝置是經(jīng)理論和實(shí)踐驗(yàn)證的能產(chǎn)生聚變能的可靠裝置，并且全超導(dǎo)托卡馬克是實(shí)現(xiàn)聚變堆連續(xù)運(yùn)行的重要保障。中國(guó)在成功建立并運(yùn)行全超導(dǎo)托克馬克EAST(Exper

2、imental Advanced Superconducting Tokamak)的基礎(chǔ)上，積極參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER（Intemational Thermonuclear Experimental Reactor）項(xiàng)目的建設(shè)。在未來(lái)，中國(guó)將建設(shè)屬于自己的聚變實(shí)驗(yàn)堆CFETR(China FusionEngineering Test Reactor)。在這些大型聚變裝置中，磁體技術(shù)是核心，決定了該裝置能否穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。目前國(guó)際上

3、大型聚變磁體通常使用CICC(cable in conduitconductor)導(dǎo)體繞制而成。而超導(dǎo)線又是CICC導(dǎo)體的主要組成部分，因此超導(dǎo)線的性能會(huì)影響CICC導(dǎo)體的性能，并最終影響聚變裝置中的磁體性能。
　　在CICC導(dǎo)體的制造和實(shí)際應(yīng)用中，超導(dǎo)材料會(huì)因?yàn)榻g制過程中的作用力、運(yùn)行過程中的洛倫茲力、以及升降溫過程中的熱應(yīng)力等作用而發(fā)生變形，從而導(dǎo)致導(dǎo)體臨界電流衰退。在未來(lái)，隨著磁體技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的要求將會(huì)越來(lái)越高

4、。一方面為了能夠制造出更高磁場(chǎng)的磁體，人們逐漸將目光投向了Bi-2212，YBCO等具有較高上臨界場(chǎng)的高溫超材料，而另一方面，更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度勢(shì)必會(huì)造成超導(dǎo)材料在運(yùn)行過程中更大的變形，這對(duì)于超導(dǎo)材料尤其是對(duì)應(yīng)變十分敏感的Bi-2212來(lái)說影響是巨大的。
　　本文，我們介紹了一種新型的測(cè)試裝置SUPUM(Superconductor UnderMechanical-Stress)用于定量測(cè)試應(yīng)變對(duì)CICC導(dǎo)體中的導(dǎo)線性能的影響，尤其是