[發明專利]一種高溫超導帶材液氮浸泡耐壓力實驗方法及實驗裝置

有效

• 申請號: 202011291316.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112098468B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳天博;王玉山;周彬;熊旭明;蔡淵;袁文
• 申請（專利權）人: 東部超導科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01N3/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;章榮

本發明公開了一種高溫超導帶材液氮浸泡耐壓力實驗方法及實驗裝置，其涉及高溫超導帶材的性能檢測領域。其技術方案要點包括S200，將超導帶材樣品浸水后取出測試其臨界電流值，重復多次測試，取平均值記lc(s2)；S300，將超導帶材樣品置于密封容器的液氮中，對密封容器加壓并設置保壓時間，達到保壓時間后對密封容器進行泄壓，泄壓完成后將超導帶材樣品移出液氮，靜置待超導帶材樣品恢復至常溫，然后將超導帶材樣品再次浸入液氮，測試臨界電流值，重復多次測試，取平均值記lc(n)。本發明可以有效模擬超導帶材在工作環境下面臨的影響因素，來判斷超導帶材包覆是否存在虛焊縫隙之類的缺陷，并檢測超導帶材的抗疲勞性和使用壽命。

技術領域

本發明涉及高溫超導帶材的性能檢測領域，更具體地說，它涉及一種高溫超導帶材液氮浸泡耐壓力實驗方法及實驗裝置。

背景技術

高溫超導材料是第二代超導技術材料，相對于低溫超導材料，其工作溫區在液氮下就可以進行，試驗成本低廉，具有實驗室大量應用的優勢。超導帶材的臨界電流lc是應用中最重要的性能指標之一。決定高溫超導材料載流大小的是功能層，也就是超導層，厚度在微米級，如果受到一定外力拉扯很容易破壞其膜層狀超導結構，導致在工作狀態時會降低其臨界電流甚至帶材過載完成燒毀損壞。所以，高溫超導帶材在大規模應用時需要測試其臨界電流來評估帶材性能。

例如授權公告號為CN106371043B的中國專利，公開了一種超導帶材測試裝置，該裝置集成了固定、拉伸、扭轉帶材的功能，能夠完成拉伸、扭轉組合應力下的臨界電流測試。

高溫超導包覆帶材采用錫焊方式使用不銹鋼帶、銅帶或其他材質的金屬帶材包覆高溫超導鍍銀裸帶，這種方式對其焊接處的密封性有很高的要求。具有錫焊缺陷的超導帶材可能在工作狀態時受到損壞，從而影響帶材工作性能和使用壽命，所以對于高溫超導包覆帶材也是有必要檢測其是否存在虛焊縫隙的缺陷。

同時，大部分高溫超導包覆帶材在實際應用時可能會面臨較為復雜的環境，例如在超導帶材安裝和使用過程中，會反復從空氣中到液氮環境下，造成帶材所處的溫度和濕度環境均有劇烈的變化等，這些影響因素都對帶材的抗疲勞性和使用壽命造成影響。

但是，現有技術中還沒有一種實驗方法能夠模擬高溫超導包覆帶材在工作環境下面臨的影響因素，來檢測高溫超導包覆帶材的抗疲勞性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在于提供一種高溫超導帶材液氮浸泡耐壓力實驗方法，其可以有效模擬高溫超導帶材在工作環境下面臨的影響因素，來檢測高溫超導包覆帶材的抗疲勞性和使用壽命，同時能夠判斷超導帶材包覆是否存在錫焊縫隙的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種高溫超導帶材液氮浸泡耐壓力實驗方法，包括以下步驟：

S100，取超導帶材樣品，測試其臨界電流值，重復多次測試，取平均值記lc(s1)；

S200，將超導帶材樣品浸水后取出測試其臨界電流值，重復多次測試，取平均值記lc(s2)；

S300，將超導帶材樣品置于密封容器的液氮中，對密封容器加壓并設置保壓時間，達到保壓時間后對密封容器進行泄壓，泄壓完成后將超導帶材樣品移出液氮，靜置待超導帶材樣品恢復至常溫，然后將超導帶材樣品再次浸入液氮，測試臨界電流值，重復多次測試，取平均值記lc(n)；

S400，重復步驟S300，完成試驗次數為n；

S500，計算電流保留率K= lc(n)/{[ lc(s1)+ lc(s2)]/2}，以試驗次數n為橫坐標，以電流保留率K為縱坐標，得到電流保留率衰減曲線。

進一步地，還包括以下步驟：