2023
Supravodivé MgB2 spoje s vysokými prúdmi pripravené IMD postupom
Metódou internej difúzie horčíka (IMD) sme pripravili supravodivé spoje medzi jedno-žilovými MgB2/Ni a MgB2/Nb drôtmi v takzvanej “scarf joint” geometrii. Supravodivý spoj s takouto architektúrou a uhlom prekrytia 15 stupňov dosiahol len 6.7 % prúdovej kapacity v porovnaní s kritickým prúdom použitého MgB2/Ni drôtu. Supravodivé spojenie MgB2/Ni drôtov je obtiažne kvôli interakcii Mg častíc s Ni obalom a difúzie Mg-Ni medzi spájané konce, ktoré znemožňujú vytvorenie prúdovej dráhy. Zistili sme, že pridanie práškového bóru medzi spájané drôty výrazne zlepšuje tvorbu supravodivej prúdovej dráhy medzi spájanými vodičmi. Ukázalo sa, že použitie inertného kovového obalu, optimálneho lisovania a pridanie dostatočného objemu práškového bóru sú rozhodujúce pre dobré supravodivé spojenie vodičov pomocou “scarf joint” architektúry. Vytvorené spoje MgB2/Nb drôtov mali vysoké transportné prúdy, až do 60 % kritického prúdu použitého drôtu. Táto technika tak môže byť použitá aj pre MgB2 vinutia pracujúce v perzistentnom móde.
- I. Hušek, P. Kováč, T. Melišek and M. Hain, Transport currents and micro-structure of superconducting joint between MgB2/Ni and MgB2/Nb wires made by IMD process, Ceramics International, Volume 49 issue 7 (2023) 11178-11183.
Striedavé straty v okrúhlych supravodivých kábloch so striedajúcimi sa a so zhodnými smermi vinutia
Tradične sa pásky z vysokoteplotných supravodičov v okrúhlych kábloch navíjajú so striedavou helicitou (smerom navíjania). Pri navíjaní sa v dôsledku Poissonovho efektu okraje pásky mierne zdvihnú, čo spôsobuje lokálne nepravidelnosti povrchu a ich vtlačením do nasledujúcich vrstiev pások v nich vznikajú defekty zhoršujúce prenos transportného prúdu. Overili sme, že tento efekt je slabší v prípade zhodných smerov navíjania pások, kedy okraje pások vytvárajú v nasledujúcej vrstve defekty rovnobežné s dĺžkou pásky. Nebolo však jasné, ako takéto usporiadanie ovplyvní striedavé straty. Experimentálne skúmanie malých laboratórnych modelov a numerické modelovanie odhalili, že vplyv geometrie je významný iba v nízkych magnetických poliach. V týchto podmienkach mal najnižšie straty kábel pozostávajúci zo stĺpcov na sebe naskladaných pások. Na druhej strane, pri podmienkach očakávaných vo vinutí cievky generujúcej magnetické pole boli striedavé straty pre káble s rôznym usporiadaním približne rovnaké.
Pri experimentálnom overovaní bolo potrebné podrobne preštudovať limity mechanického zaťaženia pások v procese káblovania a význam nehomogenít materiálu ako príčiny nadmernej degradácie kritického prúdu.
- Ries, R., Hlaváč, D., Solovyov, M., and Gömöry, F.: Induced delamination in REBCO coated-conductor tape by a scratch line and bending, Physica C 613 (2023) 1354358.
- Mošať, M., Šouc, J., Ries, R., and Gömöry, F.: Longitudinal critical current profiles in coated conductors examined by transport and magnetization measurements, IEEE Trans. Applied Supercond. 33 (2023) 6602205.
- Gömöry, F., Šouc, J., Godár, M., Hintze, C., and Grosse, V.: Analysis of critical current fluctuations as a means of checking the quality of high-temperature superconductor tape slitting, Supercond. Sci Technol. 36 (2023) 054001.
- Kujovič, T., Ries, R., Mošať, M., and Gömöry, F.: The critical current of REBCO coated conductors subjected to a mechanical loading at varying angles, IEEE Trans. Applied Supercond. 33 (2023) 6601004.
- Solovyov, M., Šouc, J., Kujovič, T., Frolek, L., and Gömöry, F.: Magnetization AC losses in multilayer superconducting round cables with coinciding and opposite lay angles, Supercond. Sci Technol. 36 (2023) 034001.
- Ries, R., Gömöry, F., Mošať, M., Kujovič, T., Hintze, C., and Gil, P.: Effect of off-axis bending on microstructural and transport properties of coated conductor tape, Supercond. Sci Technol. 36 (2023) 014006.
