超導帶材損傷演化檢測技術獲得突破_第1頁
超導帶材損傷演化檢測技術獲得突破_第2頁
超導帶材損傷演化檢測技術獲得突破_第3頁
超導帶材損傷演化檢測技術獲得突破_第4頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內容提供方，若內容存在侵權，請進行舉報或認領

文檔簡介

如何有效檢測出材料損傷起源與裂紋演化，直接觀測和精確定位損傷部位，建立新的有效實驗檢測方法，弄清其內部損傷特征，是提升YBCO二代超導材料性能有效設計與性能評估的挑戰性研究課題。近日，以蘭州大學土木工程與力學學院教授周又和為主導的超導力學研究團隊經過5年的攻關研究，弄清了上述關鍵問題，相關成果以《層狀高溫超導內部損傷模式的檢測》為題發表在《自然-通訊》雜志上。YBCO二代高溫超導帶材(b)制備的典型超導磁體(a)和蘭州大學提出的極端加載環境下超導帶材原位磁光法損傷檢測的示意圖(c)YBCO二代高溫超導帶材因其具有高臨界轉變溫度、高不可逆磁場和高載流能力，已成為國際學界高度關注并競相開發應用的一類高性能超導材料，我國上海、蘇州等地也將其列為高新技術材料進行研制開發制備。由于YBCO二代高溫超導帶材是典型的層合材料，在極低溫、強電流和高磁場等極端使役環境下的力學變形不可避免地存在熱失配應力和強電磁應力等因素導致的材料損傷破壞行為，進而制約著這類超導材料及其磁體性能的提升與穩定運行。在64mT和40K零場冷卻條件下應變試樣局部磁通隨加載時間的變化周又和團隊在前期研究中解決了磁光法在低溫冷屏介質中的非均勻光照圖像標定等技術難題，提出了模擬極端使役環境條件下超導帶材的磁光與拉伸耦合的原位測量方法；實現了YBCO超導帶材在不同環境溫度、不同環境磁場下的高清晰度磁光圖像隨拉伸應力的變化特征，即隨著應變值的升高，超導帶材的磁光測量圖像從穿透起源及其發展的全過程演化，這一演化過程為認知超導帶材內部損傷與裂紋擴展的定量研究提供了基本的關聯信息特征。局部微觀層面的MO圖像和SEM圖像具有拉伸損傷和人工裂紋的樣品之間的磁場響應比較基于這一特征，團隊提出了對磁通運動與損傷機制認知研究的新途徑，發現了一種點狀磁通運動的新模式及其運動時間尺度的變化特征，即隨著環境溫度從40K升高到60K和77K，運動時間尺度從30ms增加至60ms和100ms；隨著應變的增大，磁通運動由點狀結構變化為紡錘狀的穿透模式，其速度分布具有多級特征，位于（6μm/s，1059.3μm/s）區間；通過對穿透面積的統計分析，得到了這種應變驅動的磁通運動模式具有自組織臨界態（SOC）特征，其特征參數為-1.43±0.27；提出了磁光穿透圖像與內部損傷關聯的研究途徑。即將實驗樣品采用逐層化學腐蝕處理，由磁光圖像定位出穿透位置處的SEM掃描結果進行對比，由此得到了帶材內部損傷與裂紋擴展的特征規律。應變為0.75%后蝕刻樣品的SEM圖像團隊發現YBCO二代超導材料在使役環境下材料損傷的磁場敏感性，即穿透深度遠大于貫穿裂紋，進而揭示出這種損傷模式完全不同于傳統推測的貫穿裂紋破壞模式。其次，通過逐層腐蝕和SEM掃描，還發現了這種YBCO二代帶材從基底向上傳播的新破壞模式，且損傷尖端存在一種非晶化現象。拉伸應變期間損傷形成過程示意圖a

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網頁內容里面會有圖紙預覽，若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容，請與我們聯系，我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論