(高清版)GB∕T 38842-2020 实 用超导线的分类和检测方法 一般特性和指南

Categoriesofpracticalsuperconductingwguidance;IEC61788-21:2015,SuperconduSuperconductingwires—Testmeth国家市场监督管理总局国家市场监督管理总局IGB/T38842—2020 Ⅲ 1 1 24实用超导线类别 2 2 27标准规范的特性测量 2 3相比的结构变化情况 4附录B(资料性附录)实用超导线结构 5附录C(资料性附录)实用超导线分类 7附录D(资料性附录)实用超导线的特征属性 附录E(资料性附录)辅助实用超导线规范和使用的技术信息 Ⅲ本标准使用重新起草法修改采用IECTR61788-20:2014《超导电性第20部分：超导线实用超导线分类一般特性和指导原则》和IEC61788-21:2015《超导电性第21部分：超导线实用超导线测试方法一般特性和指导原则》。本标准与对应的国际标准章条编号对照一览表参见附录A。本标准与IECTR61788-20:2014和IEC61788-21:2015的技术性差异及其原因如下：●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T2900代替了IEC60050;18502代替了IEC61788-3;21227代替了IEC61788-13;21546代替了IEC61788-1;28871代替了IEC30109代替了IEC31522代替了IEC31527代替了IEC31780代替了IEC36611代替了IEC——为与两个国际标准内容更相符，将标准的名称修改为“实用超导线的分类和检测方法一引言超导线是很多重要工业产品的核心与保障。统一的超导线标准将有利于采购规范的制定、组件的自20世纪60年代后期，实用低温超导(LTS)线得到了广泛应用(磁共振成像磁体、大科学装置以及前沿尖端科学仪器设备等方面)。1986年发现的高温超导体(HTS),降低了超导技术对制冷系统的低温超导线材根本无法涉足的应用。超导线材的许多制作流程和导体构型已经建实用超导线外形与一般铜、铝导线相似。例如，低温超导线的外观与商用铜导线或镀锡铜导线相如此，在产品和应用中几乎可以视为普通导体来使用。然而，超导电性固有的技术属性要求在物资采条件及适应机械应力和应变，超导线材的规格设计需要考虑到超导线中不同组分的功能。依据所使用复杂，尽管超导线材供应商已尽最大的努力来营销他们的产品，但线。就这一点而言，标准化为超导技术提供了最重要特性公共的、无可争本标准是实用超导线技术方面的指南，描述了不同种类超导线特点，给出了其关键性能的测量方1GB/T2900(所有部分)电工术语[IEC60050(所有部分)]GB/T18502临界电流测量银和/或银合金包套Bi-2212和Bi-2223氧化物超导体的直流临界GB/T21227交流损耗测量Cu/Nb-Ti多丝复合线磁滞损耗的磁强计测量法(GB/T21227—2007,IEC61788-13:20GB/T21546铌钛复合超导体的直流临界电流测量(GB/T21546—2008,IEC61788-1:2006,(GB/T22587—2017,IEC61788-5:2GB/T31522基体与超导体体积比测试Nb₃Sn复合超导线铜与非铜体积比(GB/T31522—2015,IEC61788-12:20GB/T31527力学性能测量NbTi/Cu复合超导线室温拉伸试验方法(GB/T31527—2015,量(Superconductivity—Part4:Residualres2IEC61788-19超导电性第19部分：力学性能测量Nb₃Sn复合超导体室温拉伸试验方法(Superconductivity—Part19:Mechanicalpropertiesmeasurement—RoomtemperaturetensreactedNb₃Sncompositesuperconductors)3——临界电流测量银和/或银合金包套Bi-2212和Bi-2223氧化物超导体的直流临界电法(GB/T30109);4况见表A.1。表A.1本标准与IECTR61788-20:2014和IEC61788-21:2015的章条编号对照情况11122、参考文献23334—54657—685附录A附录E5实用超导线通过专业人员的材料选择和结构设计，成为复合导体结构以满足所需工程性能指标要强体。功能组分的设计使得超导线的电气和机械性能紧密结合，适应设备加工和运行工况。超导材料的种类概述和功能组分的作用分别在B.2和B.3中进行阐述。如正文提到的，低温超导线外观与标准五种超导材料属于实用超导线，其细节描述参见附录C。实用超导线的使用温度足够低于其本征实用超导线与常规导线不同之处在于，实用超导线载流能力比相同直径铜线的载流能力高2个数可能发生自发不可控的能量释放。由于每单位体积的电磁能与超导体的物理是将超导材料细分成更小的体积。因此，实用超导线通常以多股平行芯有些实用超导线在使用中要求电流随时间变化或在变化的外磁场中承载通常，复合线中多数超导材料以芯丝或薄膜形式呈现。芯丝直径范围从亚米，薄膜厚度范围从一微米到数十微米。超导芯丝嵌入并且直接与基体材料接化。对于MgB₂,超导芯丝被包套、外层包套和/或阻隔材料包裹。对于REBCO系(参见附录C中的实用超导线冷却至临界温度以下进入超导态。良好的热导体称6如果是MgB₂线，稳定体组分可由位于包套内部和/或外部的材料和/或电解沉积或焊接在包套外使用一些金属组分是为了提高强度。高强度薄层可分布于低温超导线内部。也可使用金属薄片，实用超导线可带有绝缘，用于普通导线的绝缘材料也可用于实7Nb-Ti实用超导线通常包含两种组分：超导Nb-Ti芯丝和铜基体，如表C.1所示。大多数实用Nb-Ti合金是简单的Nb-Ti两元合金系统，钛质量百分占比46%～48%,但是针对特殊应用，人们开发在制备实用超导线伊始，原材料规范适用于Nb-Ti合金系。这些规范也规定了制备方法、化学组用超导线变得较软。为增加机械强度，实用超导线增加铜合金作为加强体。由于Nb₃Sn化合物的脆形成Nb₃Sn化合物。8所有小类的实用Nb₃Sn超导线均要求热处理，热处理后会变脆，所有Nb₃Sn线都在热处理前交付。卖方宜就热处理的时间-温度表以及可接受的热Nb₃Al金属间化合物或Nb₃Sn金属间化合物铜MgB₂实用超导线采用原位法或离位法制备，原材料为镁和硼的前驱物或MgB₂反应化合物。如表C.3MgB₂超导线/带构成MgB₂或掺杂MgB₂阻隔层对于Bi-2223线，银合金外包套包覆基体以增加机械强度。Bi-29Bi-2212(Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂Og)或Bi-2223(Bi₂Sr₂Ca₂CuRE-123(RE₁Ba₂Cu₃O₇:RE=Y,Nd,Sm,Gd,Ho等稀土元素)哈氏合金、Ni-W合金或不锈钢Al₂O₃,CeO₂,Gd₂Zr₂O₇,MgO,Y₂O₃,或YSZCeO₂或LaMnO₃银黑色合金、镍基合金或不锈钢实用超导线的采购一般需要一个或多个性能指标。制造商、供能达成一致，然后确定这些性能的指标。正文旨在指导性能冷媒的金属。评价该金属纯度和电导率的标准及实用超导线处于超导态的转变温度和转变磁场的判定流的能力使得其可以用来设计运行在高磁场条件下的超导磁体。然而，当外比相同尺寸普通铜导线高2个数量级至3个数量级的电流。临界电流很大程度上取决于温度、磁场和实用超导线设计要避免这种电流不稳定的蔓延。以Nb₃Sn复合超导线为例，设计成高电导的铜包围在外部冷剂。稳定体的导热能力可以通过剩余电阻比(RRR)的测量值来表征。在低温下超导体发生超导致失超。例如，对于Nb-Ti复合超导线，扭绞Nb-Ti芯丝，并将Cu