临界弯曲半径测量 液氮温区Bi-2223超导带材的临界弯曲半径测量

Critical bending radius measurment - The critical bending radius of Bi-2223 superconducting wires in liquid nitrogen temperatures

Bi系高温超导体（Bi-2223）已被规模化制备成实用化高温超导带材。随着高温超导技术的发展，高温超导带材被广泛应用于电力领域，如高温超导电机、高温超导变压器、高温超导磁体、高温超导储能等等。在这些电力领域应用中带材通常需要绕制成线圈或线饼，从而也都不可避免地受到不同程度的弯曲作用。弯曲应变是影响高温超导带材临界电流性能的重要因素之一。一般而言临界电流会随着弯曲半径的减小而降低。通常定义弯曲状态下临界电流减小到初始值的95%时对应的弯曲半径为临界弯曲半径。测量液氮温区Bi系高温超导带材在不同弯曲半径下的临界电流衰减情况并测定临界弯曲半径数值，对实际的工程应用具有非常重要的意义。

标准首先明确Bi系超导带材临界弯曲半径的定义。规定弯曲过程在室温下进行，而后在在液氮温度测量弯曲状态下带材的临界电流值，得到不同弯曲半径与临界电流值的对应关系曲线。通过对曲线的拟合，得到临界电流值减小到初始值的95%时对应的弯曲半径值。 标准的主要技术内容是规范Bi-2223氧化物超导带材弯曲情况下的直流临界电流测量的装置（包括完全辅助装置、低温装置、临界电流测量仪器等）、弯曲状态下临界电流测量步骤、数据曲线绘制及数据处理、测量结果报告等。 标准适用范围为银包套Bi-2223高温超导带材。

目前国际上IEC 61788-24:2018 《超导电性 第24部分：临界电流测量 银包套Bi-2223超导线材在室温双弯曲后剩余临界电流的测量》已经发布。采标的国家标准项目建议也已经正式申报，编号2019101178。该标准考虑的是超导线材在生产和使用过程中经常遇到弯曲变形，这些过程通常在室温下进行，并且经常是同时向两个不同的方向双弯曲。超导线材在这种弯曲的影响下过度形变可能伴随着不可逆转的损坏，通常源于超导材料的断裂。所以该标准测量超导线材从变形退回直线状态后临界电流，从而评估不可逆的影响程度。而目前申报的项目为了评估带材在实际工作时处于弯曲状态下的性能参数。

银包套Bi-2223超导线材