2007 Fiscal Year Annual Research Report
高性能高温超伝導複合体開薬のための機械-電磁気特性の基礎的研究
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19360289
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| Research Institution | Research Institute for Applied Sciences |
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Principal Investigator |
長村 光造 Research Institute for Applied Sciences, 研究部, 名誉教授 (50026209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 裕土 (独)日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (10373242)
町屋 修太郎 (独)日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (40377841)
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| Keywords | 機械・電磁気特性 / 臨界電流 / ヤング率 / 耐力 / 不可逆歪 / 中性子回折 / 残留歪 / 高温超電導 |
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| Research Abstract |
超伝導技術は今後の省エネルギー化に寄与する最重要キーテクノロジーのひとつであるが、その真の実用化にはまだ克服すべき材料科学的技術的課題が立ち塞がっている。つまり高臨界電流、低交流損失、高強度等の全体の機能を最大化した高性能・低コスト超伝導複合体の設計とその実用化にかかっている。本研究では機械・電磁特性に着目し、歪制御によりその特性を最適化することを主目的にしている。
初年度である本年度はBSCCOテープ線材について室温および77Kにおいて応力-歪の関係をNyilas型対称歪計を用いて正確に計測し、ヤング率、弾性限、耐力、引張強度、破断歪を試料毎に整理した。これらのデータを用いて複合則を基本とする解析モデルにより、force free strainおよび超伝導層のnominalfracture strainを推定した。77Kで引張応力下において臨界電流測定を行い、とくに応力の負荷、除荷による臨界電流の可逆性から不可逆性が始まる不可逆歪(A_<irr>)と応力(R_<irr>)及び臨界電流が95%までに減少したときめ歪(A_<95%>)と応力(R_<95%>)を求めた。これより弾性領域における臨界電流の歪依存性I_c(A)を定量化するとともに、不可逆歪と耐力の相関を考察した。
一方JAEA東海研究所で中性子残留歪測定装置で77Kにおいて超伝導層中の残留歪を直接測定するための一軸応力負荷機構を持つcryostatを設計、建設した。本年度はcryostatの建設が完了し、冷却テストまで行った。平成20年7月からの中性子利用開始に伴い、本年度機械・電磁特性を詳しく調べた試料について77Kで歪測定を行う予定である。また光学式熱膨張係数測定装置を作製中で5月には完成予定である。
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