超導(dǎo)材料應(yīng)變性能測試裝置研制及特性研究.pdf

1、目前人類社會的發(fā)展主要依賴煤、石油、天然氣等化石能源，這不僅會給地球帶來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，是人類理想的未來能源。因此，當(dāng)今世界各個國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，積極參與國際熱核聚變實(shí)驗堆ITER（Intemational Thermonuclear Experimental Reactor）項目的建設(shè)。在未來，中國將建設(shè)屬于自己的聚變實(shí)驗堆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)材料會因為絞制過程中的作用力、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，隨著磁體技術(shù)的發(fā)展，人們對磁場強(qiáng)度的要求將會越來越高

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