Ex-situ MgB2 drôty, špecificky drôty vyrobené spoločnosťou ASG (Obrázok 1), sa použijú pri návrhu dizajnu kábla pre Európsky projekt SCARLET. Tento projekt má za cieľ vytvoriť supravodivý kábel pripravený pre komerčné inštalácie a mal by byť schopný prenášať 20 kA jednosmerný elektrický prúd pri schladení na teplotu 20 K tekutým vodíkom. Vloženie supravodivé kábla do existujúcej vodíkovej potrubnej sústavy umožní dodávať vodík a zároveň viesť elektrinu bez potreby konštrukcie nových potrubí. Avšak krehkosť týchto drôtov znamená, že akákoľvek manipulácia môže permanente poškodiť káble z týchto drôtov a preto je dôležité poznať ich mechanické limity. Okrem toho, prudký prechod drôtov zo subravodivého stavu na normálny stav, môže vytvoriť veľmi vysoké teplo, ktoré treba čo najúčinnejšie odviesť predtým ako poškodí káble. Výsledky publikované v tomto článku Pavla Kováča a jeho tímu poskytujú základné údaje potrebné pre výrobu a spoľahlivú prevádzku týchto sľubných káblov.
Viaceré kombinácie MgB2/Nickel/Monel kompozitných drôtov boli elektricky a mechanicky skúmané, čo umožňuje ustanoviť limity pri výrobe navrhnutých káblov. Tieto merania ukázali, že maximálne ťahové napäťie by malo byť menej ako 180–200 MPa (Obrázok. 2), a bezpečná hodnota pomernej deformácie v ohybe by mala byť menšia ako 0.3%–0.35% pre filamenty na okrajoch drôtov. Tiež sa ukázalo, že limit možného skrutu (vyjadrené ako pomer stúpania skrutu a prierezu drôtu Lt/dw) je ovplyvnený štruktúrou filamentov a prierezom drôtov. Tento limit by mal byť viac ako 100 pre drôty s priemerom 1 mm a viac ako 150 pre drôty s priemerom 1.53 mm. Zistilo sa, že tepelná stabilita drôtov je ovplyvnená dĺžkou vzoriek a tiež chladiacimi podmienkami a pridaním tenkej vrstvy medi na povrch drôtov sa podarilo zlepšiť tepelnú stabilitu. Ex-situ drôty skúmané pre projekt SCARLET majú taktiež vyššiu kritickú teplotu ako in-situ MgB2 drôty, čo taktiež zvyšuje odolnosť káblov proti poškodeniu teplom.
Autori: Pavol Kováč, Marek Búran, Ján Kováč, Tibor Melišek, Imrich Hušek, Dušan Berek, Paola Mauceri, Tiziana Spina, Christian Eric Bruzek
Odkaz: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/ad3f7e