| Research Abstract |
本研究では,マクロから結晶粒界の状態に至るまでのマルチスケールの力学的観点から,Bi2223/銀 酸化物高温超伝導複合線材について,優れた超伝導特性を実現する要件を提案することを目的とする.微視的構成要素について熱履歴,外的な静的・繰返し荷重に対するひずみを解析し,Bi2223フィラメント破壊の微視空間分布観察と併せ,メゾ的な因子が超伝導特性に及ぼす影響を体系化し,最適化を行う.本年度の成果は次のように要約される.
1)Bi2223/Ag/Ag-ally複合線材において,Ag alloyのみを溶解した線材の引張り試験を行ない,特殊な超軽量伸び計を用いることで,応力-ひずみ関係を精密に測定した.このAg alloyのみを溶解した線材では,Agが負担する応力が低いため,Bi2223の力学特性を直接に近い形で評価することが可能である.この新しい評価法をAg alloy溶解法として提案した.
2)Bi2223の弾性率に関しては,Agの加工硬化がわずかであることとあいまって,約1/100の精度で特定することができた.加圧焼成法を用いた材料に関しては,弾性率が140GPaと非常に高いことが証明されたとともに,従来材では,弾性率の評価値がフィラメント抽出試験で求めた弾性率と一致することを明らかにし,本評価法の信頼性が裏付けられた.
3)複合線材においては各構成要素に複雑な熱残留応力が作用しているため,従来の方法ではBi2223フィラメントの破断ひずみの特定が困難であった.Ag alloy溶解法を破断ひずみにも適用することにより,0.08%の微小な破断ひずみを6/100の精度で確定することができた.
4)曲げ変形が臨界電流およびBi2223フィラメントの破壊特性に及ぼす影響に関しては,曲げ変形に付随してはく離破壊が発生すること,およびはく離による応力分布の変化を考慮することにより,臨界電流の低下が解析的に評価できることを示した.
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