Microstructure and current-voltage characteristics of Nb3Sn-composites
Description
Nb3Sn based superconductors are considered state of the art for high field applications. The present work focuses optimization of commercial Nb3Sn conductors with respect to their current carrying capabilities in high magnetic fields. For that purpose differently heat treated Nb3Sn conductors of binary, ternary and quaternary type were investigated. In that context it was essential to come to a more detailed understanding of how microstructural properties are connected to the shape of the current-voltage-curve. In extension of previous approaches, the microstructure was quantified by the statistical distribution of grain boundary density rather than average grain size only. For the current-voltage-curve the model of distribution of local critical currents ic was used. In order to overcome the drawbacks of that model in practical use a new numerical approach for parameter estimation was developed. This tool permitted reliable calculation of ic-distribution data out of current-voltage-curves. (orig.)
Availability note (English)
Available from TIB Hannover: ZA 5141(6562)Abstract (German)
Fuer Anwendungen im Feldbereich oberhalb von 10 T bis etwa 20 T gelten technische Supraleiter auf Nb3Sn-Basis als Stand der Technik. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist ein tieferes Verstaendnis und die Optimierung dieser Leiterklasse im Hinblick auf die Erzielung hoher Stromtragfaehigkeiten bei hohen Magnetflussdichten. Dazu werden binaere, ternaere und quaternaere technische Nb3Sn-Leiter, die unter verschiedenen Reaktionsbedingungen hergestellt wurden, untersucht. Im Rahmen dieser Untersuchungen war eine zentrale Fragestellung, inwieweit die Eigenschaften der Strom-Spannungs-Kennlinie mit mikrostrukturellen Eigenschaften korrelieren. In Erweiterung bisheriger Ansaetze wird dazu die Mikrostruktur durch die statische Verteilung der Korngrenzendichte im Nb3Sn-Gefuege beschrieben. Auf der Seite der Strom-Spannungs-Kennlinien bildet das Modell der Verteilung lokaler kritischer Stroeme ic die Grundlage der Untersuchungen. Dazu wird ein neues mathematisches Verfahren vorgestellt, mit dem die Verteilungsfunktion der lokalen ic zuverlaessig aus gemessenen Strom-Spannungs-Kennlinien bestimmt werden kann. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Zusammenhang von Mikrostruktur und Strom-Spannungs-Kennlinien technischer Nb
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 137 p.
- ISSN
- 0947-8620
- Report number
- FZKA--6562
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 32046300
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY; S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- ELECTRIC CONDUCTIVITY; GRAIN BOUNDARIES; MICROSTRUCTURE; NIOBIUM ALLOYS; SUPERCONDUCTIVITY; SUPERCONDUCTORS; TIN ALLOYS
- Descriptors DEC
- ALLOYS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRICAL PROPERTIES; MICROSTRUCTURE; PHYSICAL PROPERTIES; TRANSITION ELEMENT ALLOYS