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我国能源储备虽然丰富,但是人均占有量十分有限,而且以煤炭资源为主要应用,核能则有待开发中。介于目前的低碳环保热潮,十分清洁的聚变能源一直是人类梦寐以求的梦想。目前我们已经在聚变上有了一些时间和探索,如ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)、EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)等。但是,未来 DEMO、商用堆对超导磁体磁场强度、和维持时间提出更高的要求(功率>2GW,磁场>15T,电流>100kA,承载>150吨/米)。可是受低温超导线材上临界磁场的限制,很难制备出超过20T的磁体而而高温超导材料有着优异的上临界场、大的临界电流密度。是我们以后的发展方向。在高温超导材料中,Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi-2212)超导材料在4.2K具有优异的Jc-B特性;可制备成圆线,适合绞缆。作为一个圆线导体,Bi-2212可以制成多种高电流的电缆。基于材料制备进步,Bi-2212已开始用于卢瑟福电缆、CICC导体绞制,进而用于高场内插磁体、储能磁体、加速器磁体以及聚变磁体的研制,同时也是目前制备高温超导CICC导体的首选材料。CICC(Calbe-In-Conduit Conducters),又称铠装电缆导体,是有超导股线通过多级扭绞成为超导电缆,再将超导电缆穿入不锈钢管(铠甲),通过紧压技术成型为超导导体。特点是具有良好的自支撑、较低的交流损耗、所需低温介质少、运行安全可靠、性能高等,是目前国际上公认的受控热核巨变装置中的大型超导磁体、大型超导储能磁体等装置的首选导体,被应用于各种大型科学装置中。而本文的重点就是关于Bi-2212 CICC导体铠甲的相关性能研究。目前,国内外还没有关于Bi-2212CICC导体的相关研究,但是在进行Bi-2212卢瑟福电缆的研究中,研究人员发现了一些金属材料与Bi-2212超导线反应的规律。在之前的卢瑟福电缆的研究中,人们用金属材料作为电缆线与Bi-2212超导线扭绞在一起来观察其与Bi-2212的反应,但有些材料由于成本原因,并不适合作为我们CICC导体的铠甲材料。目前,对这些金属材料缺乏系统的研究。Bi-2212 CICC导体铠甲材料的具体要求:在890℃高温热处理时氧气可以通过,且不与bi2212导体发生化学反应。在室温和低温下均具有良好的力学性能。对此我们将展开一系列研究,目前我们选用的主要是316LN和Ni-80Cr两种金属材料。为此,我们利用有限元软件进行了力学性能分析,模拟了整根导体在高压、高温热处理时的受力情况。进而我们对两种铠甲材料进行了化学成分分析、力学性能研究、扫描电镜分析,以及将其与Bi-2212超导线一起进行热处理,以观察铠甲材料与超导线的反应情况。在未来,Bi-2212CICC导体将要应用在高场环境下(1000KN),Ni-80Cr可能承受不了如此压力,因此,综合考虑,我们将采用复合管铠甲。