超导带材临界电流测试装置

本技术涉及超导带材电性能测试，特别涉及一种超导带材临界电流测试装置。

背景技术：

1、在超导磁体中，多使用环氧树脂对线圈进行固化以提高磁体的机械性能、绝缘性能以及导热性能等。由于较小的温度裕度，低温超导磁体容易由于树脂开裂和脱粘释放的热量无法消散而失去超导性。高温超导材料由于具有较高的温度裕度，难以因此失去超导性。但其多层结构导致机械强度有显著的各向异性，在冷却过程中，由于各层材料的冷却收缩率不同，各层之间出现应力集中，而环氧树脂的冷却收缩率比超导带材大得多，使得这一情况更为严重，在导体上产生较强的应力。当应力大于导体所能承受的范围，将导致传输电流的超导层出现裂痕、剥落，甚至发生断裂，所表现出的结果就是导体的临界电流发生衰退。因此有必要对超导带材在环氧树脂固化前后的临界电流进行测试。

技术实现思路

1、鉴于此，有必要针对现有技术存在的技术缺陷提供一种对超导带材在环氧树脂固化前后的临界电流进行测试的装置。

2、为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

3、本实用新型目的之一，提供了一种超导带材临界电流测试装置，包括：不锈钢压块(1)、铜电流导板(2)、测试架绝缘底板(3)、高温超导带材(4)、电压信号采集引线(5)及铟片(6)，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)。

4、在其中一些实施例中，还包括螺栓(7)，所述螺栓用于将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)固定于所述测试架绝缘底板(3)。

5、在其中一些实施例中，所述铜电流导板(2)为l型，所述铜电流导板(2)的竖直一端与电流导线相连，所述电流导线的一端设置有铜鼻子。

6、在其中一些实施例中，直流电源通过所述电流导线及所述铜电流导板向所述超导带材输入逐步增大的电流。

7、在其中一些实施例中，所述不锈钢压块(1)为中间厚两边薄的形状。

8、在其中一些实施例中，所述电压信号采集引线(5)与所述高温超导带材(4)通过焊接实现电连接。

9、在其中一些实施例中，所述焊接采用熔点在200℃以下的低温焊锡。

10、本实用新型目的之二，提供了一种所述的超导带材临界电流测试装置的测试方法，包括下述步骤：

11、确定所述高温超导带材(4)待测试的区域，并将所述电压信号采集引线(5)焊接在待测试的区域的两端；

12、将焊接有所述电压信号采集引线(5)的高温超导带材(4)夹持在所述铟片(6)之间，并使得所述铟片(6)固定在所述不锈钢压块(1)的下表面以及铜电流导板(2)的上表面之间；

13、将所述铜电流导板(2)的一端与电流导线的一端相连，所述电流导线的另一端输入直流电源；

14、将组装好的所述超导带材临界电流测试装置浸没入液氮中，静置3-5分钟；

15、所述直流电源通过所述电流导线向所述高温超导带材(4)输入逐步增大的电流；

16、当测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，当到达临界电流时，停止通电。

17、在其中一些实施例中，定义电压升至1μv/cm时对应的电流值为临界电流。

18、本实用新型采用上述技术方案，其有益效果如下：

19、本实用新型提供的超导带材临界电流测试装置，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)，直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，从而实现超导带材临界电流测试，上述超导带材临界电流测试装置及测试方法，结构简单，易于操作。

技术特征：

1.一种超导带材临界电流测试装置，其特征在于，包括：不锈钢压块(1)、铜电流导板(2)、测试架绝缘底板(3)、高温超导带材(4)、电压信号采集引线(5)及铟片(6)，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)。

2.如权利要求1所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，还包括螺栓(7)，所述螺栓(7)用于将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)固定于所述测试架绝缘底板(3)。

3.如权利要求1或2所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述铜电流导板(2)为l型，所述铜电流导板(2)的竖直一端与电流导线相连，所述电流导线的一端设置有铜鼻子。

4.如权利要求3所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，直流电源通过所述电流导线及所述铜电流导板向所述超导带材输入逐步增大的电流。

5.如权利要求1或2所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述不锈钢压块(1)为中间厚两边薄的形状。

6.如权利要求1所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述电压信号采集引线(5)与所述高温超导带材(4)通过焊接实现电连接。

7.如权利要求6所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述焊接采用熔点在200℃以下的低温焊锡。

技术总结
本技术提供的超导带材临界电流测试装置，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)，直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，从而实现超导带材临界电流测试，上述超导带材临界电流测试装置，结构简单，易于操作。

技术研发人员：赵婉吟,信纪军,黄传军,王维,王春栋,李来风
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/1/15