通过优化焊点提高超导体的耐久性

中国科学院现代物理研究所和惠州学院的研究人员在了解高温超导 (HTS) 材料通过焊接连接时的性能方面取得了重大突破。这些 HTS 材料被称为稀土钡氧化铜涂层导体,即使在强电环境中,也能以最小的能量损失传输大量电流 […]

来源:科学特色系列

现代物理学研究所,中国科学院和惠州大学的研究人员在了解高温超导(HTS)材料通过焊接连接时取得了重大突破。这些HTS材料,称为稀有的碳碳酸氧化剂涂层导体,即使在强磁场中,也可以携带大量的电流,而能量损失最小。但是,对于大型项目,例如电缆或科学设备,需要将多个材料焊接在一起。这项发表在《材料》杂志上的研究研究了这些焊接的关节如何在机械特性和机械行为下保持。

由Mingzhi Guan教授与Tianfa Liao,Wenyuan Wang博士合作领导的团队和Zhiming Chen博士探索了焊料关节的长度以及焊料材料的厚度如何影响其力量和性能。 Guan教授说:“了解这些关节的行为对于使超导体在实际应用中更耐用和有效至关重要。”

进行研究,研究人员使用了一个详细的计算机模型,该模型模拟了这些关节在现实情况下的表现。该模型帮助他们分析了稀有的碳碳酸氧化物材料的不同层和焊料如何应对压力。它表明,使用较薄的焊料较短的接头通过减少通常损坏的区域的压力,从而使连接更加牢固。 “我们的主要发现之一是,焊料较少的关节较短可以帮助预防早期失败,” Guan教授解释说。

日记参考

Liao,T.,Wang,W.,Chen,Z。,&Guan,M。(2024)。 “关于焊接的rebco涂层导体的机械行为和机电特性的数值研究。”材料,17(2517)。 doi:https://doi.org/10.3390/ma17112517

https://doi.org/10.3390/ma17112517

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mingzhi guan