第二代高温超导带材接头及封装技术研究进展.pptx

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1、1高温超导核心应用磁共振成像 医疗磁悬浮列车 交通大型粒子对撞机 科学 节能超导感应加热 军工超导电机第二代高温超导接头及封装简介 电力超导电缆第1页/共21页 超导电缆l 占地面积缩减90%l 输电损耗降低70%l 无需架空线 传统电缆l 载流量小l 输电损耗高l 架空线占地面积大vs示范阶段，每年仍有10-20公里超导电缆项目 数十亿元1公里超导电缆需超导带材300-500公里超导电缆量产 万亿级别产值电力(超导电缆)P2第2页/共21页l 金属加工质量大幅提升l 能耗降低60%l 每年节省数百万电费全国万吨金属挤压设备1000台每台需超导带材50公里2016-2020年超导金属挤压设备市

2、场带材需求量约为8000公里(15-20亿元)超导金属挤压设备带材需求总量超过5万公里（约100亿元）P3节能(超导感应加热)第3页/共21页第二代高温超导接头及封装简介4带材长度带材长度临界电流临界电流/工程电流密度工程电流密度闭合线圈闭合线圈现场装配能力现场装配能力机械强度机械强度第二代高温超导带材第4页/共21页第二代高温超导接头及封装简介5过流冲击耐过流冲击耐过流冲击能力能力牢固性高脱层应力脱层应力轴向拉应力轴向拉应力室温电阻均匀性均匀性机械强度封装现场装配能力第5页/共21页第二代高温超导接头及封装简介6接头电阻低阻低阻无阻无阻过流耐受能力过流时间过流时间电流大小电流大小机械性能轴向

3、拉应力轴向拉应力转弯半径转弯半径带材长度接头闭合线圈第6页/共21页第二代高温超导封装的研究7镀铜：厚度为2-5um焊锡封装：边缘满焊 表面上锡均匀层间结合力强分切镀铜封装分切：规格多样第7页/共21页第二代高温超导封装的研究8在临界电流退化率小于5%的标准下，带材可承受的拉应力强度超过500 MPa第8页/共21页第二代高温超导封装的研究9在临界电流退化率小于5%5%的标准下，带材的双曲弯曲直径可小于50 mm50 mm第9页/共21页第二代高温超导封装的研究10封装规格参数第10页/共21页第二代高温超导接头的研究11第一代低阻接头：l制造制造自动化程度高自动化程度高l鲁棒性鲁棒性高高第1

4、1页/共21页第二代高温超导接头的研究12不同桥接长度时接头的V-I曲线接头电阻值与桥接长度的关系第12页/共21页第二代高温超导接头的研究13流时间为100100秒秒的条件下，连接长度分别为12cm12cm和22cm22cm的封装式低阻接头直流过流耐受能力大于520A520A第13页/共21页第二代高温超导接头的研究14临界轴向拉应力：不低于单根带材（当接头的单根部分折损时，接头部分尚能保持完好）第14页/共21页第二代高温超导接头的研究15第二代低阻接头：l连接长度短很多连接长度短很多l可用于闭合回路可用于闭合回路l搭接区域的厚度更薄搭接区域的厚度更薄第15页/共21页第二代高温超导接头的

5、研究16 10cm10cm搭接长度的搭接接头，其阻值可稳定在1-3 n1-3 n范围内，Ic无损第16页/共21页第二代高温超导接头的研究17不同批次的接头电阻值临界轴向拉力：260N/10cm-width第17页/共21页第二代高温超导接头的研究无阻接头：p纯超导连接：与母带材具备同样高的纯超导连接：与母带材具备同样高的J Jc c和和T Tc cp工艺时间短：通过工艺时间短：通过优化设计优化设计，可大幅度缩短热处理时间；，可大幅度缩短热处理时间；p对带材无损：连接层的低熔点特性可保证母带材始终处于稳定态。对带材无损：连接层的低熔点特性可保证母带材始终处于稳定态。第18页/共21页第二代高温超导接头的研究19接头类型接头特点接头电阻接头现状接头应用焊接方便快捷25ncm2可商业化生产应用广泛第一代低阻接头制造自动化程度高鲁棒性高2-150n可商业化生产超导电缆在电源供电模式下工作的超导线圈/磁体第二代低阻接头单位面积电阻小具有潜在的高Je1-3n提供技术支持磁悬浮列车无阻接头纯超导连接工艺复杂0n在研MRINMR第19页/共21页20谢谢！希望各位专家批评指正！第20页/共21页2023/3/21感谢您的观看！第21页/共21页