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单畴超导块材Gd-Ba-Cu-O 的制备与其超导性能的研究
直径为25 mm的YBa2Cu3O7-δ(Y123)单畴超导块材在温度为77K时，捕捉磁场高达4 T；而在29 K时，捕捉磁场甚至达17 T，优越的性能促进了该类超导材料在电机、发电机、工业污水处理、医学核磁共振等方面的应用研究。
本课题以通过熔融织构方法生长高性能的单畴超导块材作为研究对象，选择合适的单相氧化物作为第二相生长GdBa2Cu3O7-δ超导块材。在制备的高质量系列样品的基础上，通过低温磁性测量分析临界电流密度随温度及掺杂量的变化曲线；分析微观结构，揭示第二相、缺陷等对超导性能影响的原因。以期找出提高超导块材性能的合理生长方法，对其微观机制给出尽量圆满的解释。这也为澄清与当前超导材料前沿课题紧密相关的一些基本问题的理解提供基础研究资料。
该项目已获国家自然基金项目立项支持。
上海电力大学
2021-04-29
磁通约束型超导限流开关
小试阶段/n短路电流过大已经成为制约现代电力系统发展的技术瓶颈之一。有效限制短路电流不仅可解决电力系统短路容量超标问题，而且还可能大大降低电网中各种电气设备如变压器、断路器等的设计容量标准。本成果基于超导线圈失超与电感解耦，可有效限制故障短路电流，采用超导材料提高线圈耦合度、降低稳态阻抗，且利于设备小型化。该成果适用于交直流电力系统，限流率可达到50%，响应时间在毫秒级，能灵活配合系统的重合闸，具有自稳定与自保护能力
华中科技大学
2021-01-12
磁电耦合智能材料
东南大学
2021-04-11
催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合技术
对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。
东北师范大学
2025-05-16
超导磁分离污水处理技术
本发明提供一种超导磁分离废水处理装置，包括磁种和絮凝剂投放器、混合器和超导磁分离器;所述磁种和絮凝剂投放器用于向混合器投放磁种和絮凝剂;所述混合器接有入水管，用于将所述磁种和絮凝剂与废水充分混合;所述磁分离器的一端与所述混合器通过管道连接，另一端接出水管，所述磁分离器中具有铁素体不锈钢材料制作的过滤装置。本发明预先加入磁种，使本身无磁性的有害物质与磁种充分结合，从而实现超导磁分离净化废水，因此能够广泛应用于工业和生活废水处理。同时，本发明成本低、效率高、耗电量小、可实现无人值守自动运行。
中国科学院大学
2021-04-10
高阶拓扑奇宇称超导体
体-边对应关系是拓扑物态的一个基本特征。近期新发现的高阶拓扑物态由于呈现出新型的体-边对应关系而受到广泛关注。特别地，由于高阶拓扑超导体允许马约拉纳零模直接出现在二维和三维系统的边界上，这为寻找马约拉纳零模和实现拓扑量子计算提供了新的思路。近两年来，虽然已提出一系列实现高阶拓扑超导体的理论方案，但这些方案或要求超导转变前的正常态具有拓扑非平凡的性质，比如，拓扑绝缘体，或要求混合宇称的超导配对。如果正常态只是普通的金属，而超导配对只有奇宇称或偶宇称型的配对，是否能实现高阶拓扑超导体仍是一个重要的开放问题。
中山大学
2021-04-13
一种超导可控电抗器
本发明公开了一种超导可控电抗器，超导控制线圈、工作线圈、 低温杜瓦和磁屏蔽铁芯均为空心圆筒状；高导磁铁芯由圆柱状的上、 下导磁铁芯构成，分别固定在低温杜瓦的上、下盖板上；两块铁芯之 间通过环氧树脂材料进行填充和支撑；环氧树脂的填充高度为工作线 圈高度的 1/2 到 1/3 之间；各超导控制线圈位于低温杜瓦内，且从里到 外同轴或近似于同轴布置；工作线圈套在低温杜瓦外，且均位于磁屏 蔽铁芯内。高导磁铁芯优选由铁粉芯或磁粉芯制成。本发明可以减少 超导线材的用量以及降低低温杜瓦制作的技术复杂度，并且还可以有
华中科技大学
2021-04-14
空气耦合超声检测系统
空气耦合超声成像系统是一种非接触的超声无损检测技术，可以避免常规超声在检测过程中对被测检件的污染和破坏。针对航空航天领域多种先进复合材料的非接触式评价需求，实验室现已建立了大型空气耦合超声检测系统。 主要应用于航空航天领域多种先进复合材料的非接触式无损评价，检测对象包括包括纤维增强复合材料（CFRP、GFRP、GLARE）、夹芯结构复合材料（蜂窝夹芯复合材料、泡沫夹芯复合材料）、耐高温复合材料（C/C复合材料、C/SiC复合材料）等。 该系统已用于中国商用飞机有限责任公司、上海航天800所、上海飞机制造有限公司、成都飞机工业(集团)等对新型复合材料的检测中。 主要性能指标：1. 增益：最大增益可达104.5dB以上；2. 扫查区域: 182cm x 91cm；3. 扫查速度：最高250mm/s；4. 扫描精度：最小0.2mm；5. 检测频率：500kHz，1.5MHz。 空气耦合超声检测系统是北航无损检测技术研究中心自主研制的设备，具有自主知识产权。
北京航空航天大学
2021-04-13
耐高温超导热绝缘减震材料的研究
随着集成技术和微封装技术的发展，电子元器件和电子设备向小型化和微型化方向发展。电子设备所产生的热量迅速积累、增加。为保证电子元器件在使用环境温度下仍能高可靠性地正常工作。需要开发导热绝缘高分子复合材料替代传统高分子材料，作为热界面和封装材料，迅速将发热元件热量传递给散热设备，保障电子设备正常运行。高分子材料本身的热传导系数比较小，所以填充型高分子复合材料导热性能主要依赖于填充物的导热系数、填充物在基体中的分布以及与基体的相互作用。填料用量较小时，填料虽均匀分散于树脂中，但彼此间未能形成相互接触和相互作用，导热性提高不大；填料用量提高到某一临界值时，填料间形成接触和相互作用，体系内形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热网链。当导热网链的取向与热流方向一致时，材料导热性能提高很快；体系中在热流方向上未形成导热网链时，会造成热流方向上热阻很大。项目采用导热填料添加的同时，以耐高温的硅橡胶或者氟橡胶为基体，硅橡胶是由环状有机硅氧烷开环聚合或以不同硅氧烷进行共聚而制得的弹性共聚物。在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。硅橡胶有耐热，耐寒，有很宽温度使用范围，高电绝缘性，良好耐候性，耐臭氧性，并且无味无毒等性能。其最显著的特点是其优异的耐热性，可在?O0℃左右的温度下长期使用，因此被广泛用作高温场合的弹性材料。具有耐高温性的硅橡胶在印刷业、电子、电器、汽车、航空航天等工业部门和高新技术领域的应用是其它材料所不能替代的。
华东理工大学
2021-04-11
关于超薄单晶铅膜界面超导的研究
通过使用铅的条状非公度相作为铅膜和硅衬底的界面，用超高真空分子束外延技术成功制备出一种宏观面积的、塞曼保护的新型二维超导体。系统的低温强磁场实验表明，该体系的超导电性可存在于超过40特斯拉的平行强磁场中，这一数值远超过体系的泡利极限，是塞曼保护超导电性的直接证据。第一性原理计算结果也表明，条状非公度相中特殊的晶格畸变会延伸至铅膜中，从而在该体系中引入很强的塞曼自旋轨道耦合。同时，新的微观理论也给出了强杂质情形下各种自旋轨道耦合及散射效应对二维超导临界场的影响并定量地解释了塞曼保护超导电性的物理机制。该工作表明，可以通过界面工程在中心反演对称性保护的二维超导中引入面内中心反演对称性破缺，也即在二维晶体超导体系中人工引入塞曼保护的超导电性机制。这一结果预示出人们有望在二维超导体系中，通过界面调制发现新的非常规超导特性。这种宏观尺度强自旋轨道耦合下的二维超导，也为拓扑超导的探索提供了新的平台，并为未来无耗散或低耗散量子器件的设计与集成奠定了基础。图 (a) 脉冲强磁场实验表明6个原子层厚铅膜的超导电性在高达40 T的水平强场下仍不被破坏。(b) 临界场随温度的关系与理论高度重合，有力地证明了超薄铅膜中的塞曼自旋轨道耦合保护的超导电性。 (c) 对外延生长于条状非公度相（SIC）界面上的超薄铅膜进行磁阻测量的示意图。
北京大学
2021-04-11