GB/T41641—2022/IEC61788-25:2018(IEC61788-25:2018,Superconductivity—Part25:Mec國家市場監督管理總局 I Ⅱ 4原理 3 3 3 3 36試樣制備 36.1總則 36.2試樣的長度 4 47試驗條件 7.1試樣的夾持 47.2引伸計的安裝 7.3試驗速度 47.4試驗 4 48.1彈性模量(E) 4 5 5 6 6 6附錄A(資料性)第1章～第10章相關附加信息 7附錄B(資料性)彈性模量的合成標準不確定度評定 IGB/T41641—2022/IEC61788-25:20本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定本文件等同采用IEC61788-25:2018《超導電性第25部分：力學性能測量REBCO帶材室溫拉伸試驗方法》 ⅡGB/T41641—2022/IEC61788-25:2018幾種類型的復合超導體現已商業化。化學式為REBa?Cu?O,的稀土基氧化物超導體(SC)可用于合。這種實用超導帶材通常稱為REBCO涂層導體。涂層導體典型的結構包括Ni-Cr-Mo基合金、1GB/T41641—2022/IEC61788-本文件描述了一種REBCO帶材室溫拉伸試驗方法及其試驗步驟。本文件所描述的試驗方法適用本文件適用于測試橫截面積為0.12mm2~6.0mm2的矩形橫截面樣品(對應寬度在2.0mm~ISO376金屬材料單軸試驗機檢驗用標準測力儀的校準(Metallicmaterials—Calibrationofforce-provinginstrumentsusedfortheverificationofuniaxialtestingmachines)ISO7500-1靜力單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和(或)壓力試驗機測力系統的檢驗與校準(Verificationofstaticuniaxialtestingmachines—Part1:Tension/compressiVerificationandcalibrationoftheforce-measuringsystem)ISO9513金屬材料單軸試驗用引伸計系統的標定(Metallicmaterials—Calibrationofexten-someterssystemsusedinuniaxialte——IEC/RA2EuPEuP00A/%試驗期間任一時刻的位移增量除以引伸計初始標距之商。用引伸計測量試樣延伸時所使用引伸計起始標距長度。彈性模量modulusofelasticityE彈性形變范圍內應力-應變曲線線性部分的斜率。見圖1。E0圖1典型的應力-應變曲線和彈性模量以及0.2%規定塑性延伸強度的定義0.2%規定塑性延伸強度0.2%proofstrength當復合超導帶材塑性延伸率為0.2%時的應力。見圖1a)。3GB/T41641—2022/IEC61788-25:20R。A.4原理本方法用拉力拉伸試樣，通常直至斷裂，測定第1章中限定的超導帶材的力學性能(彈性模量和0.2%規定塑性延伸強度)。第1章～第10章的相關附加信息見附錄A。要求在5.2和5.3中規定。所采用拉伸試驗機的控制系統應能提供恒定的橫梁位移速率。夾頭的結構和強度應與試樣相適引伸計的質量應不大于30g,以便不會影響復合超導帶材的力學性能。應安裝配重以平衡引伸計4 (1) (2)7試驗條件7.3試驗速度7.4試驗變和應力，并應在橫坐標和縱坐標圖中繪出(見圖1a)和圖1b)]。當應變達到0.1%～0.2%(由Au表式中：5由于卸載過程始于圖1中的Au點對應的應變值，同一個公式(3)可用于計算卸載的模量(Eu)和初始加載模量(E?)。建議在Au點開始測量卸載曲線，Au優選約0.1%～0.2%。試驗后，結果應采用比值E?/Eu進行校核。比值應滿足公式(4)所給出的條件，其中△=0.2 (4)8.20.2%規定塑性延伸強度(Rpo.2-o和Rpo?-o)復加載部分(見圖1)。著應變軸平移0.2%(加載下的0.2%偏移線),與應力一應變曲線的交叉點處的應力定義為初始加載下的0.2%規定塑性延伸強度。卸載條件下的0.2%規定塑性延伸強度Rpo.2-u應確定如下：將卸載線的直線部分平移至加載下的每個0.2%規定塑性延伸強度應采用公式(5)計算： (5)i表示0或U。除非特殊約定，試驗應在285K～305K的溫度范圍內進行。使用的載荷傳感器在零到最大載荷之間的相對標準不確定度應小于0.1%。引伸計應變的相對標準不確定度宜小于0.5%。位移測量傳感N測試試樣數量4.6%、4.3%和4.1%。6GB/T41641—2022/IEC61788b)分類和/或標識；b)0.2%規定塑性延伸強度(Rpo.2-o和Rp?.2-u)。7GB/T41641—2022/IEC61788-(資料性)第1章~第10章相關附加信息A.1總則本文件是基于室溫軸向應力-應變的測試。雖然垂直于帶材表面方向(沿c軸)的力學特性在超導典型的先進輕型雙引伸計如圖A.1和圖A.2所示。一種是輕型Siam雙聯式引伸計(見圖A.1),其一種是輕型雙引伸計(見圖A.2),其標距為25.6mm(總質量3g)。雙引伸計由兩個相同的單引伸8樣品樣品圖1顯示了REBCO超導帶材在室溫下拉伸試驗結果。力學性能通常分為彈性變形和塑性變形兩9A.6拉伸斷裂條件第4章描述了用拉伸力使試件變形，通常直至斷裂的試驗。然而，實際上難以使試樣發生有效形變至斷裂，因為準平行帶面形狀的試樣通常導致夾持斷裂。拉伸有效應變至斷裂不是強制性要求。A.7相對標準不確定度為了評定測量數據的質量，提出不確定度的概念作為獨立判斷的可靠依據(ISO/IECGuide98-3)。對于REBCO超導帶材，從7個研究組近期進行的國際循環比對試驗中收集了大量信息(Osamuraetal.,2014),4種商用REBCO超導帶材分別被編號為A~D作為測試試樣，結果如表A.1所示。超導帶材一般具有如下的結構特征：在具有氧化物過渡層的基底上生長的厚度為1μm~2.5μm的薄超導層；超導層表面用銀層保護；用厚度為40μm~100μm的金屬箔帶進行雙面封裝。這些數據由相互獨立的實驗室對每個試樣進行5次重復測試得到。表A.1試驗數據E?和Eo的相對標準不確定度(Xsu)和變異系數(X<cov>)%%%%ABCD如8.1中所述，對測試數據進行有效性驗證，其中△=0.2。可用于后續分析的實驗數據的數量列于表A.1中。例如，對于超導帶C和D,所有數據(N=35)都為有效數據，但對于超導帶A和B,其中各有三個數據無效。計算結果列于表A.1中。此外，RSU值與變異系數(X<cov>)的關系由公式(A.4)給出：采用相同的方法，可以獲得0.2%規定塑性延伸強度的統計信息，見表A.2。N%%%%ABCD(資料性)B.1模型方程E——彈性模量；So——試樣的初始橫截面積；使用裝有載荷傳感器的動態力測量系統獲得應力值(Osamuraetal,2010)。以恒定的應變速率dA/dt下拉試樣，并通過電路測量載荷傳感器的輸出時刻記錄應力。原則上，使用校正因子來校準測以百分數(%)形式表達的△A由公式(B.3)確定：B.2.2應力測量B.2.2.1標準重量(P?)的不確定度為了校核1000N的載荷傳感器，采用標準重量Po=5000.05%,其B類標準不確定度為：GB/T41641—2022/IN,Lc=25mm,△L=12.5×10-N進行測試。因其出廠精確度保證在B.2.2.2標準重量的靜態測量(V?)載荷傳感器對于1000N的載荷輸出電壓為5.0V,且精度為0.25%。對于500N的載荷，輸出電B.2.2.3試樣施加力的動態測量(V)uv=√u3+u32+u3s=1.70×10-3(V)……(BB.2.3尺寸測量B.2.3.1帶材厚度測量(t)的不確定度千分尺的熱膨脹系數為20×10-?K-1,且假定測量溫度之間的最大差值為20K。因此對于0.1mm厚度測量標準不確定度為：則厚度測量合成標準不確定度為：u?=√u2i+u22=5.77×10-?(mm)…………(BB.2.3.2帶材寬度測量(w)的不確定度游標卡尺的熱膨脹系數為20×10-?K-1,且假定測量溫度之間的最大差值為20K。因此對于4.1mm寬度的測量不確定度為：則寬度測量合成標準不確定度為：um=√u}+u32=1.44×102(mm)…………(BB.2.4應變測量引伸計的熱膨脹系數為15×10-?K-1,且假定測量溫度之間的最大差值為20K。因此對于0.0125mm的測量標準不確定度為：標距為25mm的引伸計通過3×10-?s-1的應變速率暫時伸長。由于采樣時間為0.06s,標準不確定度為：則伸長量的合成標準不確定度為：ua=√u2+u2?+u3s=1.42×10-'(mm)…B.2.5標距測量(Lc)的不確定度采用最小刻度為50μm的游標卡尺進行標距測量。則標準不確定度為：游標卡尺的熱膨脹系數為20×10-?K-1,且假定測量溫度之間的最大差值為20K。因此對于u_c=√u}i+ui2=1.46×10-2(mm)…………(B總之，使用表B.1的數據對公式(B.6)給出的合成標準不確定度進行評估。結果在表B.2中給出，表B.1公式(B.6)中實驗變量的不確定度因子“x,%Vo=2.5VV=0.143V厚度寬度E%%B.3重要的實驗因素B.3.1初始應變速率(Osamuraetal.,2014)%%B.3.2厚度測量(Osamuraetal.,2014)較大，并且焊接或電鍍導致帶材表面變得粗糙引起厚度不均勻。使用千分尺時由于儀器誤差導致的B對實驗超導帶的編號[Osamuraetal.,2014]。所有帶材實際測得的RSU值都比B類不確定度值大兩[1]ISO6892-1Metallicmat[2]ISO/IECGuide98-3Uncertaintyofmeasurement—Part3:Gcertaintyinmeasuremen[3]IEC60050-815:2015InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part8tivity(availableat/)[4]IEC61788-6:2011Superconductivity—Part6:Mechanical