Ученые ПетрГУ разработали инновационное покрытие для сверхпроводящих лент
Коллектив исследователей Петрозаводского государственного университета получил патент Российской Федерации на способ создания защитного покрытия для лент высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Разработка решает одну из ключевых задач в создании мощных сверхпроводящих магнитных систем — обеспечение безопасного отвода тока при локальном переходе сверхпроводника в нормальное состояние и предотвращение тем самым риска разрушения материала.
Для магнитов, работающих на постоянном токе, используются ленты сверхпроводников с межвитковой изоляцией. Для создания очень мощных магнитов требуется переменный ток, в этом случае часто возникают локальные перегревы, и лента перегорает.
Новое «умное» покрытие состоит из нанонитей оксида ванадия, полученных методом электроспиннинга с последующим двухступенчатым отжигом, и полимерного связующего. Развитая структура нанонитей обеспечивает высокую проводимость при значительно меньшей концентрации активного материала по сравнению с порошковыми аналогами.
При рабочих температурах покрытие служит изоляцией, а при перегреве превращается в проводник и отводит ток и тепло, предотвращая перегорание ленты. Покрытие демонстрирует изменение поперечного сопротивления на 2–3 порядка при локальном перегреве ленты, что гарантирует эффективное шунтирование тока и отвод тепла.
Технология нанесения «умного» покрытия не требует нагревания ленты. Покрытие наносится непосредственно на готовые ленты ВТСП при комнатной температуре, что позволяет сохранить сверхпроводящие характеристики лент.
Технология ориентирована на производство многослойных лент для мощных сверхпроводящих магнитных систем, используемых, например, в термоядерных реакторах типа токамак и других установках, работающих при криогенных температурах (около 90 К и ниже).
Исследования были поддержаны грантом РНФ.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш канал в МАX
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"