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超导体检测机构

超导体(又称为超导材料)指的是在某一温度以下,电阻变为零的导体,同时也是一种在低温条件下兼具绝对零电阻和完全抗磁性两个独立特性的超级导体。

超导体的电阻变为绝对的零,即电阻完全消失,电流通过时不会有任何损失,因此可以无衰减地在超导体中流动。同时,超导体还具有完全抗磁性,超导体会将外磁场完全排出体外。超导体的完全抗磁性又称为迈斯纳效应,这种效应是由德国科学家迈斯纳发现的。

人类最初发现超导体是在1911年,荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯等人发现,在极低的温度下,汞的电阻会消失,变成超导体。超导体的发现与研究,不仅推动了物理学理论的发展,同时也为能源电力、交通运输、医疗健康等领域带来了革命性的技术进步。下面就将对超导体的检测进行详细介绍。

超导体检测机构.png

超导体检测项目

超导体(superconductor)的主要特点包括:

1、零电阻性

当超导体被冷却到其临界温度以下时,它的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象。在超导状态下,超导体可以无损耗地传输电流,这是超导体的一个重要特性。

2、完全抗磁性

超导体表现出完全抗磁性,也称为迈斯纳效应。这意味着当超导体达到超导状态时,它会将外部磁场完全排出体外,导致超导体内部的磁场为零。

3、通量量子化

当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流,这种现象称为约瑟夫森效应。它进一步分为直流约瑟夫森效应和交流约瑟夫森效应,其中交流约瑟夫森效应涉及超导电流的交流成分。

超导体的这些特性使其在电子学、电力工业、交通运输等多个领域具有重要应用。

因此,根据超导体的特点,可以对其提供电阻、抗磁性、临界温度、临界磁场、临界电流、电流密度、剩余电阻比测试、径向绝缘测试、轴向绝缘测试、局部放电测试、帕邢放电测试等检测项目。

同时可对铌锆合金、铌钛合金、三元合金、超导化合物、超导陶瓷等进行检测。

超导体检测方法

1、电阻测量方法

超导体的最显著特性之一是其零电阻。因此,要测量超导体的电阻,需要采用一些特殊的方法。常用的电阻测量方法包括四探针法和交流电阻测量法。

a.四探针法

四探针法是一种常用的电阻测量方法,它利用四个电极分别施加电流和测量电压来测量材料的电阻。这种方法可以排除接触电阻对测量结果的影响,提供准确的电阻值。

b.交流电阻测量法

交流电阻测量法则是通过施加交流电源来测量超导体的电阻。这种方法可以避免直流电流对超导体的破坏,并且在高频范围内提供准确的电阻测量结果。

2、磁场测量方法

超导体的抗磁性是其另一个重要特性。要测量超导体的磁场,可以采用霍尔效应和磁力计等方法。

a.霍尔效应

霍尔效应是一种基于洛伦兹力的测量方法,它通过测量电流通过超导体时产生的霍尔电压来确定磁场的大小。这种方法可以提供准确的磁场测量结果。

b.磁力计

磁力计是一种常用的磁场测量仪器,它通过测量磁场对磁力计产生的力来确定磁场的大小。这种方法可以在不同的磁场强度下提供准确的磁场测量结果。

3、临界温度测量方法

超导体的临界温度是指超导态和正常态之间的转变温度。要测量超导体的临界温度,可以采用电阻测量和磁化测量等方法。

a.电阻测量方法

电阻测量方法是一种常用的临界温度测量方法,它通过测量超导体的电阻随温度变化的曲线来确定临界温度。这种方法可以提供准确的临界温度测量结果。

b.磁化测量方法

磁化测量方法是一种基于超导体磁化率变化的测量方法,它通过测量超导体在不同温度下的磁化率来确定临界温度。这种方法可以在不同的磁场强度下提供准确的临界温度测量结果。

超导体检测标准(部分)

1、IEC 61788-5:2013 超导体.第5部分:超导体体积比测量矩阵.铜对铜/铌-钛复合超导体的超导体体积比

2、GB/T 22587-2008 基体与超导体体积比测量.Cu/Nb-Ti复合超导体铜-超[体积]比的测量

3、BS EN 61788-5:2013 超导性.超导体体积比率测量矩阵.铜与Cu/Nb-Ti复合超导体的超导体体积比率

4、GB/T 31522-2015 基体与超导体体积比测试 Nb3Sn复合超导线铜与非铜体积比

5、BS EN 61788-6:2008 超导体.机械性能测量.Cu/Nb-Ti合成超导体的室温拉伸试验

6、JIS H 7313:2007 超导性.成批高温超导体的测量.大粒氧化物超导体的陷波流量密度

7、GB/T 30537-2014 超导电性 块状高温超导体的测量 大晶粒氧化物超导体的俘获磁通密度

8、NF EN 61788-12:2014 超导第12部分:基体/超导体体积比的测量Nb3Sn超导复合线材的铜/非铜体积比

9、NF EN 61788-9:2005 超导性 - 第 9 部分:块体高温超导体的测量 - 粗粒氧化物超导体的剩余磁通密度

10、NF C31-888-6:2006 超导体.第6部分:机械性能测量.铜/铌-钛复合超导体室温拉伸试验

11、NF C31-888-1*NF EN 61788-1:2007 超导体.第1部分:临界电流测量.铌-钛复合超导体的临界直流电流

12、KS C IEC 61788-9-2021 超导性 – 第9部分:块体高温超导体的测量 – 大颗粒氧化物超导体的俘获磁通密度

13、IEC 61788-6:2011 超导体.第6部分:机械性能测量.铜/铌-钛复合超导体的室温拉伸试验

14、GB/T 22587-2017 基体与超导体体积比测量 铜-铌钛(Cu/Nb-Ti)复合超导线铜-超[体积]比的测量

15、GB/T 25897-2010 超导电性:铌-钛复合超导体剩余电阻比测定

16、GB/T 21115-2007 块状氧化物超导体磁浮力的测量

17、UNE-EN 61788-12:2013 超导性 第12部分:基体与超导体体积比测量 Nb3Sn 复合超导线材的铜与非铜体积比

关于超导体检测的相关介绍到此,通过对超导体的检测项目、检测方法、检测标准等进行详细介绍,可以评估其性能和应用范围,并为材料选取提供参考。