Выпуски бюллетеня

ТомНомер
13 1
12 1 2 3 4 5 6
11 1 2 3 4 5 6
10 1 2 3 4 5
9 1 2 3 4 5
8 1 2 3 4 5
7 1
6 1 2 3 4
5 1 2 3 4 5 6
4 1 2 3 4 5 6
3 1 2 3 4 5 6
2 1 2 3 4 5
1 1 2
0 0

Тематический указатель

Последние достижения SuperPower

2007, Tом 4, выпуск 5
Тематика: Сегодняшний рекорд

В последнее время компания SuperPower добилась значительных успехов в производстве и улучшении свойств ВТСП материалов. Недавно было объявлено об изготовлении текстурированных подложек для ВТСП проводов второго поколения рекордной длины – 1350 м [1, 2], что позволяет надеяться на начало производства ВТСП проводов второго поколения километровой длины. Критический ток ВТСП проводов SuperPower (при 77 К) достигает 720 А/см для коротких образцов и 295 А/см для лент длиной 100 м, чего вполне достаточно для большинства практических приложений. Улучшение токовых характеристик провода SuperPower за прошедшие 5 лет показано на рис. 1.

Рис. 1. Изменение характеристик 2G провода SuperPower (ноябрь 2001 – апрель 2007).

Сегодня усилия компании направлены, в основном, на увеличение производительности технологических процессов и снижение стоимости проводов. ВТСП провода SuperPower изготавливаются по хорошо уже отработанной технологии IBAD напыления на подложку из сплава hastelloy пяти буферных слоев с последующим MOCVD нанесением ВТСП слоя (см. рис. 2). Несмотря на всю сложность IBAD процесса, удалось добиться разориентации зерен в буферных слоях менее 3%, что обеспечивает малый разброс свойств ВТСП проводника по его длине. Компании SuperPower удалось значительно поднять производительность технологического процесса IBAD/MOCVD до 350 метров ленты в час (в пересчете на ленту шириной 4 мм). Если принять затраты времени на осаждение за 45%, то годовая производительность завода SuperPower составит 1400 км ВТСП ленты 2-го поколения. Представители компании не считают такую производительность предельной и ожидают ее дальнейшего роста за счет оптимизации технологического процесса и ускорения процессов осаждения.

Рис. 2. Структура ВТСП провода SuperPower.

Из 9,7 км ВТСП ленты производства SuperPower компанией Sumitomo Electric Industries был изготовлен 30-ти метровый кусок трёхфазного кабеля [3] (рис. 3), дополнивший ранее установленный в сеть в Олбани ВТСП кабель длиной 350 метров на основе проводов 1-го поколения (о нем достаточно подробно рассказывалось в предыдущих выпусках бюллетеня: т.4, № 1; т.4, № 3). После завершения стендовых испытаний предполагаются эксплуатационные испытания кабеля в энергосистеме в течение приблизительно 6 месяцев, их начало запланировано на ноябрь текущего года. Это будет первый в мировой практике опыт использования 2G ВТСП кабеля в промышленной сети!

Рис. 3. 2G ВТСП-кабель производства Sumitomo для сети г. Олбани.

Ещё одно заметное достижение SuperPower – создание ВТСП магнита с максимальной индукцией 26,8 Тл [4, 5], что на сегодня является абсолютным рекордом для сверхпроводящих магнитов (включая низкотемпературные). Работы над данным проектом велись SuperPower совместно с Национальной лабораторией сильных магнитных полей Университета Флориды (National High Magnetic Field Laboratory, NHMFL).

Рис. 4. Рекордная 2G ВТСП-катушка SuperPower.

Для получения рекордного магнитного поля катушка из ВТСП провода 2-го поколения (рис. 4) с холодным отверстием диаметром 20 мм была помещена в электромагнит биттеровского типа (с водяным охлаждением), создающий поле 19 Тл. Испытания прошли в NHMFL в июле 2007 г, была достигнута рекордная магнитная индукция в 26,8 Тл при 4,2 К во внешнем поле в 19 Тл (рис. 5), что на 1,8 Тл превышает предыдущий рекорд, полученный в 2003 г на Bi-2212 ВТСП проводах 1-го поколения. Для низкотемпературных сверхпроводников пре-дельным считается поле в 22-23 Тл.

Рис. 5. Зависимости магнитной индукции от тока для ВТСП катушки во внешнем магнитном поле (синяя линия) и без него (красная линия).

Новый ВТСП магнит открывает путь к созданию сверхпроводящих магнитов с индукцией до 30 Тл, значительно более экономичных, чем современные биттеровские электромагниты.

Компания SuperPower является одним из лидеров на мировом рынке ВТСП-материалов. С июля 2006 года было продано 16,1 км (из них 9,7 для ВТСП кабеля в Олбани) ВТСП проводов 2-го поколения 25-ти организациям по всему миру. Награда R&D 100 Award 2007, полученная SuperPower совместно с Оак-Риджской Национальной Лабораторией (ОРНЛ), является свидетельством их успешной работы по разработке и коммерциализации ВТСП материалов 2-го поколения. Этой наградой ежегодно выделяются 100 наиболее значимых технологических проектов, выведенных на коммерческий уровень. В октябре 2007 г ее получат разработчики ВТСП проводов 2-го поколения Венкат Селваманикам и Ксуминг Ксионг (SuperPower), а также Паранс Парантаман, Толга Аутаг и Амит Гоял (ОРНЛ).

М.П. Смаев

  1. V. Selvamanickam et al., “Progress in scale up of 2G conductor at SuperPower”, presentation at Superconductivity for Electric Systems 2007 Annual DOE Peer Review, USA, VA, Arlington (2007).
  2. Superconductor Week, 21, no. 16, 3 (2007).
  3. C. Weber et al., “Status update for the Albany HTS cable project”, presentation at Supercon-ductivity for Electric Systems 2007 Annual DOE Peer Review, USA, VA, Arlington (2007).
  4. D.W. Hazelton, “2G HTS high field magnet demonstration”, presentation at Magnet Tech-nology Conference, USA, PA, Philadelphia (2007).
  5. Superconductor Week, 21, no. 15, 1 (2007).
Главная | Новости | Бюллетень | Конференции | Поиск публикаций в базе данных | Новое в базе данных
Российские организации | Энциклопедия | Цели сайта | Контакты | Полезные ссылки | Карта сайта | Помощь

© Copyright 2006-2012. Использование материалов сайта возможно только с обязательной ссылкой на сайт.
Свои замечания и пожелания вы можете направлять по адресу perst@isssph.kiae.ru
Техническая поддержка Alexey, дизайн Teodor.