第二代高溫超導帶材接頭及封裝技術研究進展PPT課件

1、第二代高溫超導帶材接頭及封裝技術研究進展1高溫與高場超導材料及其應用技術研討會高溫與高場超導材料及其應用技術研討會報告人：吳祥報告人：吳祥 第二代高溫超導接頭及封裝簡介 第二代高溫超導封裝的研究 第二代高溫超導接頭的研究目錄3高溫超導核心應用磁共振成像 醫(yī)療磁懸浮列車 交通大型粒子對撞機 科學 節(jié)能超導感應加熱 軍工超導電機第二代高溫超導接頭及封裝簡介 電力超導電纜 超導電纜l 占地面積縮減90%l 輸電損耗降低70%l 無需架空線 傳統(tǒng)電纜l 載流量小l 輸電損耗高l 架空線占地面積大示范階段，每年仍有10-20公里超導電纜項目 數(shù)十億元1公里超導電纜需超導帶材300-500公里超導電纜量產

2、 萬億級別產值電力(超導電纜)P4l 金屬加工質量大幅提升l 能耗降低60%l 每年節(jié)省數(shù)百萬電費全國萬噸金屬擠壓設備1000臺每臺需超導帶材50公里2016-2020年超導金屬擠壓設備市場帶材需求量約為8000公里(15-20億元)超導金屬擠壓設備帶材需求總量超過5萬公里（約100億元）P5節(jié)能 (超導感應加熱)第二代高溫超導接頭及封裝簡介6帶材長度帶材長度臨界電流臨界電流/ /工程電流密度工程電流密度閉合線圈閉合線圈現(xiàn)場裝配能力現(xiàn)場裝配能力機械強度機械強度第二代高溫超導接頭及封裝簡介7過流沖擊 耐過流沖擊耐過流沖擊能力能力牢固性高 脫層應力脫層應力 軸向拉應力軸向拉應力室溫電阻 均勻性均勻

3、性機械強度機械強度封裝封裝現(xiàn)場裝配現(xiàn)場裝配能力能力第二代高溫超導接頭及封裝簡介8接頭電阻 低阻低阻 無阻無阻過流耐受能力 過流時間過流時間 電流大小電流大小機械性能 軸向拉應力軸向拉應力 轉彎半徑轉彎半徑帶材長度帶材長度接頭接頭閉合線圈閉合線圈第二代高溫超導封裝的研究9鍍銅：厚度為2-5um焊錫封裝： 邊緣滿焊 表面上錫均勻層間結合力強分切鍍銅封裝分切：規(guī)格多樣第二代高溫超導封裝的研究10在臨界電流退化率小于5%的標準下，帶材可承受的拉應力強度超過500 MPa第二代高溫超導封裝的研究11在臨界電流退化率小于5%5%的標準下，帶材的雙曲彎曲直徑可小于50 mm50 mm第二代高溫超導封裝的研究

4、12封裝規(guī)格參數(shù)封裝規(guī)格參數(shù)第二代高溫超導接頭的研究13第一代低阻接頭：l 制造制造自動化程度高自動化程度高l 魯棒性魯棒性高高第二代高溫超導接頭的研究14不同橋接長度時接頭的V-I曲線接頭電阻值與橋接長度的關系第二代高溫超導接頭的研究15流時間為100100秒秒的條件下，連接長度分別為12cm12cm和22cm22cm的封裝式低阻接頭直流過流耐受能力大于520A520A第二代高溫超導接頭的研究16臨界軸向拉應力：不低于單根帶材（當接頭的單根部分折損時，接頭部分尚能保持完好）第二代高溫超導接頭的研究17第二代低阻接頭：l 連接長度短很多連接長度短很多l(xiāng) 可用于閉合回路可用于閉合回路l 搭接區(qū)域

5、的厚度更薄搭接區(qū)域的厚度更薄第二代高溫超導接頭的研究18 10cm10cm搭接長度的搭接接頭，其阻值可穩(wěn)定在1-3 n1-3 n范圍內，Ic無損第二代高溫超導接頭的研究19不同批次的接頭電阻值臨界軸向拉力：260N/10cm-width第二代高溫超導接頭的研究無阻接頭：p 純超導連接：與母帶材具備同樣高的純超導連接：與母帶材具備同樣高的J Jc c和和T Tc cp 工藝時間短：通過工藝時間短：通過優(yōu)化設計優(yōu)化設計，可大幅度縮短熱處理時間；，可大幅度縮短熱處理時間；p 對帶材無損：連接層的低熔點特性可保證母帶材始終處于穩(wěn)定態(tài)。對帶材無損：連接層的低熔點特性可保證母帶材始終處于穩(wěn)定態(tài)。第二代高溫超導接頭的研究21接頭類型接頭類型接頭特點接頭特點接頭電阻接頭電阻接頭現(xiàn)狀接頭現(xiàn)狀接頭應用接頭應用焊接方便快捷25ncm2可商業(yè)化生產應用廣泛第一代低阻接頭制造自動化程度高魯棒性高2-150n可商業(yè)化生產超導電纜在電源供電模式下工作的超導線圈/磁體第二代低阻