一种MgB2CICC导体结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及托卡马克装置中超导导体领域，具体是一种MgB

背景技术

能源问题是制约人类社会发展、进步的关键问题，解决能源问题对我国经济发展意义重大。发展磁约束核聚变技术是我国解决能源问题的可靠途径，未来全超导托卡马克装置将实现连续运行为人类社会提供源源不断的能源供应。现在中国已经建成世界第一台全超导托卡马克装置EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)，并且深度参与到国际聚变实验堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)的建设之中。同时世界各主要国家也在积极开展下一代托卡马克装置的研发。超导磁体系统是托卡马克装置的重要组成部分，它通过强磁场将高温等离子体悬浮使得聚变反应可以连续进行。现在运行中的托卡马克超导超导磁体系统都需要在4.2K的液氦浸泡条件下运行，液氦的消耗非常大，MgB

传统的超导磁体需要浸泡在液氦中运行，冷却剂液氦的汽化潜热非常小，超导磁体的制冷系统效率只有1/15左右。MgB

发明内容

针对MgB

本发明采用的技术方案为：一种MgB

步骤(1)、导体由MgB

步骤(2)、超导电缆由圆形MgB

步骤(3)、四级子缆表面花包不锈钢带，使电流均匀分布，最终电缆需要经过挤压使电缆紧凑，使MgB

步骤(4)、最终电缆表面叠包不锈钢带，用于保护超导线，将MgB

步骤(5)、MgB

一种MgB

其中，超导电缆主要由圆形MgB

本发明与现有技术相比的优点为：

(1)本发明与传统的Nb3Sn CICC导体相比具有成本低廉的优势。MgB2超导材料使用粉末装管法(PIT)或者中心扩散法(IMD)制造，使用的主要原料为镁粉与硼粉或者镁棒与硼粉。不需要用到Nb3Sn超导材料需要的铌等昂贵材料，价格低廉。

(2)本发明与传统的Nb3Sn CICC导体相比热处理过程更简单、快捷。传统的Nb3SnCICC导体热处理工艺复杂，需要设计多个保温平台，总热处理时间超过二十天。本发明的热处理仅需一个保温平台，一天之内即可完成。

(3)本发明与传统的Nb3Sn CICC导体相比，不容易发生临界电流性能衰退。本发明采用了更短的电缆节距设计，空隙率更小。超导线之间实现有效支撑，防止在电磁力加载与卸载过程中产生过大应变导致导体临界电流性能衰退。

附图说明

图1为本发明一种MgB

图中：1为铜线，2为MgB2股线，3为分离铜线，4为不锈钢带保护层，5为导体铠甲，6为中心冷却管。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。

本发明为一种高稳定性、低交流损耗、无股线损伤的MgB

MgB

一级超导子缆由2根MgB

MgB

第四级子缆中间包含分离铜线用于调节电缆铜超比，增加电缆的稳定性。电缆中间包含一根中心冷却管6，由不锈钢螺旋管组成，用于流通冷却介质，使得超导电缆能够运行在需求的低温环境下

第四级子缆表面花包不锈钢带，使电流在超导电缆中均匀分布。最终电缆表面叠包不锈钢带，在后续的穿缆过程中保护超导股线。

MgB

实施例1

如图1中所示，一种MgB

一种MgB

步骤1：使用MgB

步骤2：在四级子缆表面花包不锈钢带，钢带厚度为0.1mm，包覆率为20-40％。在绞制最后一级MgB

步骤3：挤压MgB

步骤4：将MgB

实施例2

一种MgB

步骤(1)、导体由MgB

步骤(2)、超导电缆由圆形MgB

步骤(3)、四级子缆表面花包不锈钢带，使电流均匀分布，最终电缆需要经过挤压使电缆紧凑，使MgB

步骤(4)、最终电缆表面叠包不锈钢带，用于保护超导线，将MgB

步骤(5)、MgB

实施例3

一种MgB

实施例4

超导电缆主要由圆形MgB