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Fault Current Limitation with Superconducting YBCO Thin Films

Tsinghua Science and Technology 2003年第3期8卷 334-341页

作者： C.Villard C.Peroz Consortium of Research for the Emergence of Advanced Technologies(creta)and Center of Research on Very Low Temperatures(CRTBT) National Center for Scientific Research(CNRS)25 Avenue des MartyrsBP 166X GrenobleFrance-European CommunityConsortium of Research for the Emergence of Advanced Technologies(CRETA)and Center of Research on Very Low Temperatures(CRTBT)National Center for Scientific Research(CNRS)25 Avenue des MartyrsBP 166X GrenobleFrance-European Community

The behavior of YBCO/metal bilayers under transport currents was explored in the framework of fault current limitation (FCL). Properties of the superconducting-normal transition were first studied phenomenologically during sweep current experiments. For current rates higher than 500 A/s, the transition into the normal state was based on non-thermal phenomena and was characterized by a flux creep regime ended by a jump into the normal state. At lower sweep rates, a total diversion of the current in the metallic shunt was observed for temperatures higher than 85K. In this regime, a partial recovery of the superconducting state took place due to a finite thermal resistance between the superconducting and the metallic films. These two properties of partial diversion into the shunt and of fast switching for a quick rise of the current during a default were exploited for current limitation at 77 K. FCL experiments at 50 Hz show that YBCO/Au bilayers limit the current in about 1ms at a value of 2. 5/c by developing electrical fields as high as 3kV/m. Moreover, a recovery of the zero resistance state could occur under rated mode. A straightforward application of this property would be the transformer connection. Finally, results on DC current limitation and recovery under nominal mode were presented for the first time.

关键词： fault current limiters thin films YBCO dissipation superconductors

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立方织构Ni/Cu双金属基带制备(英文)

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稀有金属材料与工程 2011年第6期40卷 941-945页

作者：于泽铭 Odier P Ortega L 周廉张平祥卢亚锋金利华李成山刘向宏西北有色金属研究院陕西西安710016 Neel Institute CNRS and UJF 38042 Grenoble Cedex France creta-cnrs 38042 Grenoble Cedex France

对在铜带上沉积Ni层过程中,电化学参数对Ni层立方织构形成的影响进行了研究。研究结果显示:只有当阴极电位足够低、镀液pH值在3到4之间时,Ni层才具有立方织构。电化学参数对Ni层立方织构形成的影响可以用几何选择理论进行解释。最后,对N... 详细信息

对在铜带上沉积Ni层过程中,电化学参数对Ni层立方织构形成的影响进行了研究。研究结果显示:只有当阴极电位足够低、镀液pH值在3到4之间时,Ni层才具有立方织构。电化学参数对Ni层立方织构形成的影响可以用几何选择理论进行解释。最后,对Ni层立方织构的热稳定性也进行了研究。

关键词： Ni/Cu双金属基带电沉积立方织构织构热稳定性涂层导体

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顶部籽晶粉末熔化法制备的超导YBCO单晶畴性能研究

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功能材料 2009年第10期40卷 1629-1631页

作者：张翠萍 X CHAUD E BEAUGNON 徐晓燕周廉西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北有色金属研究院超导材料研究所陕西西安710016 creta/cnrs BP166 38042 Grenoble Cedex 9France Universite Joseph Fourier Grenoble38000 France

采用顶部籽晶粉末熔化法(TSPMP)制备了Φ30mm×15mm的YBCO单畴样品。在77K、零场冷却条件下获得最大磁悬浮力值43N(NdFeB,0.5T)。在2T的静态磁场中场冷充磁后,77K下获得最大的捕获磁通为380mT。金相分析显示211粒子的粒度分布在1～3μm... 详细信息

采用顶部籽晶粉末熔化法(TSPMP)制备了Φ30mm×15mm的YBCO单畴样品。在77K、零场冷却条件下获得最大磁悬浮力值43N(NdFeB,0.5T)。在2T的静态磁场中场冷充磁后,77K下获得最大的捕获磁通为380mT。金相分析显示211粒子的粒度分布在1～3μm,ac面上的211粒子的分布密度>ab面上的分布密度。从磁通钉扎角度分析了211的粒度对磁悬浮力和捕获磁通的影响。

关键词： YBCO 超导体单晶畴顶部籽晶粉末熔化法捕获磁通磁悬浮力

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Enhancing magnetic properties of anisotropic NdDyFeCoNbCuB powder by applying magnetic field at high temperature during hydrogen desorption

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Rare Metals 2010年第5期29卷 480-485页

作者： LUO Jianjun P. De Rango D. Fruchart MEI Jinna HU Rui LI Jinshan ZHOU Lian State Key Laboratory of Solidification Processing Northwestern Polytechnic University Xi'an 710072 China Matière Condensée Matériaux et Fonctions ( MCMF ) lnstitut Néel CNRS BP 166 38042 Grenoble Cedex 9 Francec Consortium de Recherches pour l'Emergence de Technologies Avancées ( creta ) CNRS BP 166 38042 Grenoble Cedex 9 France

Anisotropic powder was prepared with precursor （NdDy）-（FeCoNbCu）-B sintered magnets by hydrogen decrepitation, desorption, and subsequent annealing treatment. The hydrogen desorption was performed in magnetic fields of 0, 1, 3, and 5 T. The orientation of tetragonal phase grains of the powder was evaluated from the hysteresis loops measured by extraction magnetometer. Residual hydrogen content of the powder was evaluated by thermal-magnetic analysis. The powder with Hcj, Br, and （BH）max of 1138 kA.m^-1, 1.029 T, and 172.5 kJ.m^-3, respectively, was achieved under the condition of the magnetic field of 3 T. Magnetic properties of the powder, especially, the remanence of the powder, are enhanced upon magnetic fields, which is due to better orientation of powder particles and less residual hydrogen in the powder resulted from the magnetic field during the hydrogen desorption process.

关键词： permanent magnets hydrogen absorbing materials anisotropy magnetic measurements magnetic properties

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Effect of Static Mgnetic Fields on the Recalescence Behavior of Undercooled Co-Sn Liquid

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Journal of Iron and Steel Research International 2012年第S2期19卷 1076-1080页

作者： WANG Jun BEAUGNON Eric LI Jin-shan HU Rui RIVOIRARD Sophie SULPICE Andre State Key Laboratory of Solidification Processing Northwestern Polytechnical University cnrs/creta 25 rue des martyrs BP16638042 Grenoble CEDEX 9France

The recalescence behavior of undercooled Co-Sn alloys under static magnetic fields was investigated using glass slag fluxing technique in a 12T superconducting *** indicated that the nucleation temperature and the highest temperature after recalescence of undercooled melt can be affected by the static magnetic *** undercooling for Co-Sn alloys keep unchanged when a strong magnetic field was applied while the recalescence extent was reduced. With the increasing Co content for Co-Sn eutectic systems,the effect of the magnetic field on the recalescence was *** find that the magnetic field has very limited effect on the nucleation temperature on alloys while the highest temperature after recalescence is affected by the field depending on the magnetization difference of the undercooled melt before and after solidification.

关键词： Recalescence undercooling magnetic field solidification.

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Hydrogen absorption of NdDyFeCoNbCuB sintered magnets

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Journal of Rare Earths 2009年第3期27卷 520-524页

作者：罗建军 De Rango P Fruchart D 梅金娜胡锐李金山周廉 State Key Laboratory of Solidification Processing Northwestern Polytechnic University Matière Condensée Matériaux et Fonctions (MCMF) Institut NéelCNRSBP 16638042 Grenoble Cedex 9France Matière Condensée Matériaux et Fonctions(MCMF) Institut NéelCNRSBP 16638042 Grenoble Cedex 9France Consortium de Recherches Pour l'Emergence de Technologies Avancées(creta) CNRSBP 16638042 Grenoble Cedex 9France

Hydrogen absorption and desorption characteristics for high coercivity NdDyFeCoNbCuB sintered bulk magnets were studied, by differential scanning calorimetry （DSC） measurement and hydrogenation kinetics measurement. The DSC measurements showed that hydrogenation of Nd-rich phase occurred in the temperature range of 40-185 ℃, hydrogenation of the tetragonal （Ф） phase in the temperature range of 185-220 ℃, as well as the disproportionation of the Ф phase that occurred in a broad temperature range from around 500 to 800 ℃. The hydrogenation kinetics measurements indicated that hydrogen absorption of the bulk magnets at 50 ℃ absorbed more hydrogen than at 150 ℃, although this procedure was slower at 50 ℃ than at 150℃. This phenomenon was discussed by means of pressure-concentration-temperature （p-c-T） diagrams.

关键词： hydrogen absorption hydrogen desorption sintered NdDyFeCoNbCuB magnets rare earths

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Nb扩散层对MgB2/Nb/Cu线材超导电性的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第5期42卷 881-884页

作者：王庆阳张平祥闫果 A.Sulpice 熊晓梅杨芳刘国庆焦高峰李成山西北工业大学西北有色金属研究院 Institut NEEL/cnrs-UJF B.P.16638042 Grenoble Cedex 9France creta CNRSBP.16638042 Grenoble Cedex 9France

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT),以Nb/Cu复合管作为包套材料制备了MgB2超导线材并且在氩气保护气氛中,不同温度条件下保温2h进行成相热处理。分别采用电阻-温度测试、磁矩转变测试、临界传输电流测试以及Nb-MgB2界面磁光研究等分... 详细信息

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT),以Nb/Cu复合管作为包套材料制备了MgB2超导线材并且在氩气保护气氛中,不同温度条件下保温2h进行成相热处理。分别采用电阻-温度测试、磁矩转变测试、临界传输电流测试以及Nb-MgB2界面磁光研究等分析手段进行研究。结果表明:当热处理温度高于750℃时,在MgB2超导芯丝和Nb阻隔层之间形成一个扩散层,该扩散层的存在阻碍了电流的传输,从而导致在磁测法测试中可以检测到超导相存在,而在传输法测试中无法看到超导传输现象。说明采用Nb作为MgB2超导线带材的扩散阻隔层时其热处理温度不能高于750℃。

关键词： MgB2 Nb Cu超导线材,超导电性无定形碳掺杂

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Magnetization study of ITER-type internal-Sn Nb3Sn superconducting wire

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Chinese Physics B 2007年第6期16卷 1764-1769页

作者：张超武周廉 Andre Sulpice Jean-Louis Soubeyroux Christophe Verwaerde GiaKy Hoang 张平祥卢亚峰唐先德 Shaanxi University of Science and Technology Xi'an 710021 China Northwest Institute for Nonferrous Metal Research Xi'an 710016 China cnrs/creta BP 166 38042 Grenoble France ALSTOM 3 bis avenue des 3 Chenes 90018 Belfort France

Through magnetization measurement with a SQUID magnetometer the heat treatment optimization of an international thermonuclear experimental reactor （ITER）-type internal-Sn Nb3Sn superconducting wire has been investigated. The irreversibility temperature T^＊（H）, which is mainly dependent on A15 phase composition, was obtained by a warming and cooling cycle at a fixed field. The hysteresis width △M（H） which reflects the flux pinning situation of the A15 phase is determined by the sweeping of magnetic field at a constant temperature. The results obtained from differently heat-treated samples show that the combination of T^＊（H） with AM（H） measurement is very effective for optimizing the heat reaction process. The heat treatment condition of the ITER-type wire is optimized at 675℃/128 h, which results in a composition closer to stoichiometric Nb3Sn and a state with best flux pinning.

关键词： Nb3Sn superconducting wire internal-Sn process irreversibility temperature,hysteresis width

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无定形碳掺杂对MgB_2/Nb/Cu线材超导电性的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2012年第10期41卷 1709-1712页

作者：王庆阳闫果 Andre.Sulpice Eric.Mossang 熊晓梅刘国庆焦高峰张平祥西北工业大学陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016 Institute NEEL/cnrs-UJF B.P.16638042 Grenoble Cedex 9France creta CNRSBP.16638042 Grenoble Cedex 9France

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了无定形碳掺杂MgB2/Nb/Cu超导线材并研究了该掺杂对MgB2微观结构及超导电性的影响。复合线材中以Nb作为阻隔层、Cu作为稳定体并采用冷拉拔工艺进行加工。研究了无定形碳掺杂对MgB2相形成、微... 详细信息

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了无定形碳掺杂MgB2/Nb/Cu超导线材并研究了该掺杂对MgB2微观结构及超导电性的影响。复合线材中以Nb作为阻隔层、Cu作为稳定体并采用冷拉拔工艺进行加工。研究了无定形碳掺杂对MgB2相形成、微观结构及超导电性的影响,其中掺杂量分别为MgB2-xCx(x=0.0,0.05,0.08,0.10,0.15)。分别采用XRD、SQUID、SEM/EDS及传输电流测试等方法对MgB2/Nb/Cu线材进行分析测试。XRD分析结果显示,700oC热处理后的线材可以获得纯度较高的MgB2超导相;微观结果照片显示无定形碳掺杂后可以获得良好的晶粒连接性;能谱分析表明掺杂物C元素均匀的分布在MgB2基体中;通过四引线法测试了传输临界电流密度Jc,在4.2K、5T,其Jc值高达1.4×105A/cm2;在4.2K、10T,其Jc值为3.3×104A/cm2。

关键词： MgB2/Nb/Cu超导线材无定形碳掺杂超导电性

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千米量级多芯MgB2/Nb/Cu超导线材的制备及性能研究

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低温物理学报 2012年第4期34卷 292-296页

作者：李成山王庆阳闫果 A.Sulpice 熊晓梅杨芳刘国庆焦高峰贾佳林张平祥西北有色金属研究院西北工业大学材料学院 creta CNRS

以无磁性的Nb作为中心增强体和阻隔层材料,无氧铜作为稳定体包套材料,采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了千米量级7芯导体结构的MgB2/Nb/Cu超导线带材,由于Nb/Cu包套材料具有良好的塑形加工性能,整个加工过程中未进行中间退火... 详细信息

以无磁性的Nb作为中心增强体和阻隔层材料,无氧铜作为稳定体包套材料,采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了千米量级7芯导体结构的MgB2/Nb/Cu超导线带材,由于Nb/Cu包套材料具有良好的塑形加工性能,整个加工过程中未进行中间退火热处理,复合多芯线材最终加工到Φ1.4mm;在真空热处理炉中680℃保温2小时进行成相热处理;对烧结后的线材进行了微观结构、超导电性、纵向电流分布均匀性及常温力学性能等分析检测.线带材的工程临界电流密度在20K,1T磁场条件下达到2.5×104 A/cm2.结果表明该工艺能够制备实用化高性能的MgB2线带材.

关键词：二硼化镁多芯线材千米量级超导性能

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