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低成本第二代高温超导带材产业化发展与应用挑战-Indico
《高温与高场超导材料及其应用技术研讨会》2016年4月27-29
低成本第二代高温超导带材
产业化发展与应用挑战
蔡传兵
上海大学超导与应用技术研究中心
上海上创超导科技有限公司
上海市高温超导重点实验室
报告提纲
一、2G超导带材产业化技术路线
二、磁控溅射缓冲层和化学溶液超导层进展
三、成品和焊接技术进展
四、电力应用之材料挑战:磁热稳定性、机械性能和性价比
高温超导材料应用:基础挑战
Jc limited by weak link@GBs Giant flux motion by thermal
Layered structure fluctuation
ξ = 1.3-3.5nm;ξ = 0.2-1nm high running temperature
ab c
n
Low pinning potential of single vortex(~ )
HTS
YBCO
Bi2212 [Amrein, 94] Bi2223
LTS
B0
J (J) = J 0 * exp (-(J-4 °)/2.4 °) for J 4 °
c c
技术路线:双轴织构缓冲层+薄膜外延生长
RABiTS工艺 ISD工艺 IBAD工艺
蔡传兵等,“高温超导涂层导体:双轴织构技术及其发展动态”@ 《物理学进展》2007年第4期
蔡传兵等,“高温超导薄膜晶界的电传输特性”@低温物理学报》2007年第4期
蔡传兵等,“高温超导晶界和涂层导体”@ 《高温超导应用研究》2008年10月,上海科技出版社
上大(上创)2G-HTS超导带材研发内容与特色
低成本化学法超导涂层
不需要高真空、设备成本低
易于组分控制和掺杂、溶液100%利用
易于大面积化、可宽带和批量化
薄膜“脏”-缺陷多(优劣并存)
发展高效的缓冲层和超导层复合结构
结构简化、有效控制速率高
简化工艺、提高成材速率
自主研发和引进集成相结合的装备
专门设备的研制和系统集成
反馈检测系统、部分可控
上创(上大)超导带材产业化工艺流程
基底制造 溅射缓冲层 超导涂敷和低
温热分解
MOD-REBaCuO关键工艺
镀Cu与封装 磁控镀Ag保护层
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