超导开发的现状和未来-中国煤炭（煤矿）新闻网

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超导开发的现状和未来

煤炭资讯网

2012-7-30 10:10:45 能源新闻

关于Y系超导线材开发中一个重要的指标——IcXL值，至今为止，日本滕仓研究的467（KAm）为全球最高值。以前，这个数值在日本和美国之间展开了激烈的研究竞争。但是最近，这个势力图发生了很大的变化，这源自于韩国SuNAM公司的崛起。去年秋天以后，该公司急速加强对长尺寸线材的开发力度，今年（2012年）1月份，该公司研究出的IcXL值为422（KAm），成为继日本滕仓后研究出的世界第二大值。据悉，是因为该国国家政策有所强化，预计今后，韩国将成为仅次于日本和美国的新兴第三极超导研究国家。

另一方面，以IcXL值研究小有成果的日本和美国为线材开发的基点，近来强烈意识到各种应用设备向谋求线材性能变好的技术研发转变。具体而言，输电电缆、变压器交流损失很小，在SMES、NMR等高磁场特性、旋转机器设备方面，机械性的高强度很有必要。此外，共通的低成本线材需要的东西众所周知。对于这些要素，要加大增强性能的技术开发力度。关于加强磁场中的特性，最近，我们发现比BaZrO3等更为有效的材料BaHFO3。使用这种材料添加的Target，通过PLD法制作的超导线材，看不到其他材料厚膜时磁场中特性低下。2.9um的厚线材，能得到85A/cm宽@77K，3T这个非常高的特性。作为事物的起点，BaHFO3通过杆长变短等组织，可以确认随着膜厚组织变化变小。此外，在交流损耗小技术方面，切割线的制作和价格技术发展显著。例如，50m长5mm宽的MOD线材切割成5份加工，能抑制特性低下，减少1/5的损耗。尺寸较短的10等分，也能减少1/10的损耗。而且，最近作为Y系超导线材的课题被大书特书的剥离强度问题，也有了一个较为系统的解析。通过不同的材料和过程，进行的线材剥离试验，弄清剥离的起点，就可以看出被集中到三处地方这一大致区别。其中，进行MOD投注层的过程改善，通过除去这一层的起点，能实现60mpa以上的高剥离强度。

和上述线材研究开发同时进行的机器研发的成果一起，研发进展到能实际证明机器上使用Y系线材的好处。但是，竞争机器正在进行开发，为了展示压倒性优势，实现更多机器超导化，非常有必要研发出有一个质的飞跃的超导线材。这种线材被定义为第三代线材，定位在能超越开发界限的划时代的高性能、低成本的线材。在去年（2011年）秋天的ISS上，日本首次提出这个概念。但是今年，美国也同样交出了开发超高性能线材必要性的提案。具体的特性水平为Ic≥2000A@77K，s.f.和Ic≥500A@65K，5T等等。这里需要大家多多关注的是（最容易让人误解的）例如，2000A，不是作为运转电流使用的研究。有考虑能源回收和Je界限等的运转电流，希望能通过提高Ic大幅降低负荷率，降低由此产生的交流损耗。此外，提高磁场中的特性等，必要的电流值能通过稳定的、冷却负担较小的高温使用这样的好处。最近，医疗用的加速器等也被纳入使用范围，为创造出均一磁场的超均一线材非常有必要。此外，希望和实用中可称之为最重要的降低成本一起，有一个质的提升。

来源：电缆网

编辑：西江月

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