Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния кратковременного нагрева на морфологию структуры Nb3Sn фазы в сверхпроводниках для ИТЭР

Фамилия
Поштар
Имя
Анастасия
Отчество
Сергеевна
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
Академическая группа
ММТ-15-1
Научный руководитель
к.т.н., Рожнов А.Б.
Название тезиса
Исследование влияния кратковременного нагрева на морфологию структуры Nb3Sn фазы в сверхпроводниках для ИТЭР
Тезис

В настоящее время идет изготовление токонесущих элементов для магнитной системы ИТЭР (Интернационального Термоядерного Экспериментального Реактора), в которых для магнитных катушек тороидального поля используются композиционные Nb3Sn сверхпроводники. Магнитная система тороидального поля ИТЭР состоит из 18 катушек, каждая из которых собирается из семи плоских двойных галет с проводниками длиной  415 – 760 м.

Целью данной работы явилось исследование возможного влияния кратковременного высокотемпературного нагрева до диффузионного отжига на структуру сверхпроводящего соединения Nb3Sn, образующегося в процессе диффузионного отжига, и свойства сверхпроводящих стрендов. Высокотемпературное воздействие на композиционный Nb3Sn сверхпроводник может произойти при выполнении технологических операций в процессе изготовления из него токонесущего элемента (ТНЭ), например, при локальных нагревах в процессе сварки корпусов галет или высокотемпературной пайки для изготовления контактных соединений между отдельными секциями магнитной системы.

Работа посвящена исследованию особенностей зеренной структуры Nb3Sn сверхпроводников для ИТЭР, которые подвергались кратковременному нагреву при высокой температуре  перед последующим диффузионным отжигом для формирования сверхпроводящей фазы. Проведен количественный анализ фрактографических изображений зеренной структуры Nb3Sn сверхпроводников, исследованы особенности морфологии сверхпроводящей фазы, проведены расчеты размеров равноосных и столбчатых зерен интерметаллида. Установлено, что увеличение температуры кратковременного нагрева (с 755 до 795⁰С) приводит к увеличению размера равноосных зерен и укорочению вытянутых зерен. Это снижает суммарную протяженность межзеренных границ и приводит к снижению токонесущей способности сверхпроводника.