国家自然科学基金(11174193)
- 作品数：16 被引量：16H指数：2
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- 高温超导涂层导体的最近进展和新兴技术（英文）
- 2015年
- YBCO涂层导体比其他实用超导材料具有巨大的优势和发展前景,近年来激发了世界范围的研究热潮和该领域技术的快速进步.首先对YBCO涂层导体的典型结构和规模制备的两种技术路线进行简要介绍,其次介绍世界各地YBCO涂层导体研发的当前状态和发展,包括当前主流研究机构和他们采用的技术路线情况.更多关注我国在简化缓冲层结构和减少低成本、化学溶液法的热解时间等方面的努力和代表性工作.还将介绍为提高YBCO涂层导体的在场特性而发展起来的人工磁通钉扎方法,包括通过纳米颗粒而优化磁通钉扎的情况.最后我们对涂层导体和其他超导材料的电力应用进行举例说明,如:电力电缆、发电机、变压器、强磁体等示范案例概述.
- 蔡传兵麦北布洛克-布贝卡舒刚强鲁玉明刘志勇白传易范峰郭艳群陆齐
- 关键词：YBCO涂层导体磁通钉扎电力应用
- 基于二氧化钛纳米管的染料敏化电池光阳极研究被引量：4
- 2013年
- 本文报道了一种基于二氧化钛(TiO2)纳米管的染料敏化太阳能电池。用二次阳极氧化法在钛箔上生长出高度有序的TiO2纳米管薄膜,然后将完整剥落的纳米管薄膜结合TiO2纳米颗粒的浆料转移到掺杂氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)基底上,从而获得一种特殊的染料敏化光阳极。对比了不同长度的TiO2纳米管的电池性能,发现经TiCl4处理长度为32.8μm的TiO2纳米管对应的电池表现较好的光电转换效率,达到4.15%。通过X射线衍射分析了高温退火对纳米管晶化结构的影响。电化学阻抗谱分析表明:光电子传输对光阳极纳米管层厚依赖性强,随着纳米管长度的增长,界面电阻呈明显的减小,这一结果对于理解和进一步改善染料敏化电池光阳极内部电子输运过程具有重要意义。
- 罗华明刘志勇白传易鲁玉明蔡传兵
- 关键词：TIO2纳米管正入射染料敏化太阳能电池
- 金属基底上氧化物缓冲层的外延生长及表面形貌研究被引量：1
- 2013年
- 采用直流反应磁控溅射在具有双轴织构的Ni-5%W基底上快速沉积了Y2O3种子层,随后外延生长GdxZr1-xOy(x=0.5,0.1)和YSZ三种阻挡层。研究表明,Y2O3能扩大和稳定后续薄膜的工艺窗口。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析结果表明,三种薄膜c轴织构良好、表面平整致密,其中GSZ(x=0.5)具有最好的面内织构和表面形貌,面内半高宽(FWHM)5.8°,均方根粗糙度(RMS)1.6 nm。
- 邱文彬范峰赵荣李敏娟鲁玉明刘志勇蔡传兵
- 关键词：涂层导体缓冲层
- 电化学法涂层导体CeO_2缓冲层外延生长研究被引量：1
- 2013年
- 电化学沉积法制备高温超导YBa2Cu3O7-δ涂层导体缓冲层具有工艺简单、设备要求低、易于连续化批量制备等优点。采用电化学沉积法,在双轴织构的Ni-5at.%W(Ni-5W)金属基带上成功制备出了具有良好c轴取向的CeO2缓冲层薄膜。利用X射线衍射、极图、扫描电子显微镜和原子力显微镜等对上述氧化物薄膜的织构、表面形貌等进行表征。重点研究了薄膜厚度、退火温度、退火时间等工艺对薄膜外延生长及其表面形貌的影响,结果表明:电化学沉积方法制备的CeO2缓冲层具有很好的双轴织构、表面平整、均一,粗糙度低,表现出良好的缓冲层性质。结合金属有机化学溶液超导层的制备技术,本工作展示了一条全化学法制备第二代高温超导带材的技术路线,具有很好的应用前景。
- 桑丽娜刘志勇鲁玉明朱红妹张义邴蔡传兵
- 关键词：YBA涂层导体电化学沉积缓冲层
- 氩离子刻蚀对TFA-MOD法YBa2Cu3O7–x薄膜性能的影响研究
- 2019年
- TFA-MOD工艺制备的YBa2Cu3O7-x(YBCO)薄膜有独特的生长机制,高温晶化后的YBCO薄膜表面存在一层由Ba-Cu-O异质相及a轴生长的YBCO晶粒组成的杂质层。为了满足零电阻超导焊接和超导带材钎焊搭接的研究需要,在不破坏超导特性和晶体结构的前提下,采用Ar离子对TFA-MOD工艺制备的YBCO薄膜进行刻蚀,对薄膜进行纳米级的减薄,实现对薄膜表面杂质的去除。利用拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射等方法对不同刻蚀时间下的薄膜状态进行表征。结果表明,1.3μm厚的YBCO薄膜表面杂质层厚度约为220 nm,并且在过度刻蚀的情况下,YBCO薄膜仍然是c轴取向,晶体结构没有被破坏。刻蚀后,薄膜内部氧空位缺陷的产生会造成超导转变及载流性能的降低,但通过吸氧处理后薄膜性能可恢复。
- 罗志永廖楚剑蔡传兵刘志勇李敏娟鲁玉明
- 关键词：YBCO薄膜刻蚀超导性能
- 基于高温超导线圈的共振式无线输电研究被引量：1
- 2019年
- 磁耦合共振式无线电能传输技术因其可以实现中距离和高效率的电能传输而被广泛重视。采用超导线圈代替常规铜线圈的无线输电系统,因临界温度下具有较小的损耗和较高的品质因数,可望大大提高系统的能量传输效率。分别构建了基于高温超导发射线圈的超导无线输电系统和基于铜发射线圈的常规无线输电系统,实验研究了超导线圈和铜线圈无线输电系统的能量传输效率与轴向距离和径向距离之间的关系。仿真和实验结果表明:相同条件下,无线输电系统使用超导发射线圈代替铜发射线圈可以有效提高系统能量传输效率,并改善系统在线圈未对准情况下效率的衰减。
- 盛鑫邹谭圆阎伟华池长鑫蔡传兵
- 关键词：无线输电高温超导线圈
- 基于第二代高温超导带材的磁体研究进展与挑战被引量：6
- 2019年
- 随着第二代高温超导(2G-HTS)带材技术的进步和性价比的提高,世界各地的科研机构纷纷展开了基于REBa2Cu3O7-δ(RE123)带材的磁体研制。RE123带材具有极高的载流能力和在场性能,能产生低温超导(LTS)磁体不能达到的强磁场(>24 T)。然而,RE123磁体依然面临着诸多挑战,如磁体的工艺技术、带材的机械性能及性价比等都还需要进一步的提升与优化。文章首先介绍了用于磁体绕制2G-HTS带材,包括其成材工艺、在场性能及应力应变影响等;其次讨论了超导磁体研制的重要技术问题,包括RE123线圈技术、磁体失超保护、屏蔽电流效应及交流损耗等;最后对国内外2G-HTS磁体的研究进展进行了总结,包括磁体的设计方案、技术特点和运行情况等。
- 阎伟华蔡传兵周迪帆
- 关键词：高温超导体超导磁体第二代高温超导带材
- 钙钛矿太阳能电池背电极结构和厚度的仿真与实验优化
- 2019年
- 钙钛矿太阳能电池发展迅速,受到广泛关注。背电极作为其重要的组成部分,对光电性能有着非常重要的影响。设计了七种不同的背电极结构,通过COMSOL软件进行仿真模拟,探究电极结构以及电极厚度对电池的影响;此外通过实验研究背电极厚度对电池光电性能的影响。研究发现,背电极结构通过影响电池的串联电阻进而影响电池的性能,并且通过仿真与实验相结合,确定背电极的最佳厚度约为100 nm。
- 车俐佳郭艳群邹谭圆盛鑫赖文志蔡传兵
- 关键词：背电极
