GB/T 18502-2001 银或银合金包套铋系氧化物超导体直流临界电流的测定

GB/T18502-2001

青

前「J

银或银合金包套秘系高温超导体是目前国内外研制开发最多的一种实用高温超导材料，而临界电

流特性又是高温超导材料各参数中最重要的特性参数之一。为保证临界电流测量数据的可靠性和可比

性，需建立相应的国家标准，以促进国内高温超导材料的研制和生产工作。

本标准制定中参考了IEC61788-3《银基Bi-2212和Bi-2223氧化物超导体直流临界电流测定》的标

准草案。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由国家超导技术联合研究开发中心提出、资助、组织制定和归口。

本标准负责起草单位：北京有色金属研究总院、国家超导技术联合研究开发中心。

本标准参加起草单位：西北有色金属研究院、科学院物理所、中国科技大学、南京大学、科学院上海

冶金所。

本标准主要起草人：华崇院、郭树权、汪京荣、曹烈兆。

本标准是在对大量样品进行多年的国内外循环比对测试和测试技术的专项实验研究的基础上，广

泛征求有关专家意见制定的。参加循环比对测试的有：杨乾声、刘宜平、肖玲、丁世英、张宏、孙越、

段镇中、汪成友、毛玉柱等。

中华人民共和国国家标准

银或银合金包套秘系氧化物

超导体直流临界电流的测定GB/T18502-2001

TheDCcriticalcurrentmeasurementforAgorAg-alloysheathed

bismuthaloxidesuperconductor

范围

本标准规定了银或银合金包套秘系氧化物超导体短样品在零外场和液氮温度7（7K）附近进行直

流临界电流的测定。

被测样品应为简单带材或圆线，而非编织带或缆线。所含超导材料既可以是Iii-2223也可以为

Bi-2212，其在样品截面上的分布既可是单芯的结构，也可为多芯的结构。

本标准适用于临界电流小于200A,n值大于10的超导短样品临界电流的测定。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

IEC60050-815超导电性名词术语

3定义

本标准采用下列定义。

3.105界电流criticalcurrent

超导体所能承载的最大直流电流，在此电流之下超导体可被认为是零电阻的载流导体。

[IEC60050-815中815一03-011

3.2临界电流判据criticalcurrentcriterion

为具体判定超导样品是否处于非零电阻的失超状态所使用的量化判据。临界电流判据分电场判据

及电阻率判据，可以根据实际应用的需要或约定采用其中一种。电场判据规定，在增加电流的过程中，当

样品上出现的电场达到所选定电场标准时的电流为临界电流。而电阻率判据则根据样品整体呈现的电

阻率达到所选定电阻率判据时的电流为临界电流。[IEC60050-815中815-03-021

3.3n值nvalue

在一定的电场或电阻率范围内，超导样品V-I曲线可用如下的指数函数公式近似：

V＝V,(I/I,,)"···，一（I）

式中：V一样品的电压,JAV;

1—样品的电流，A;

V,—为确定n值在V-1曲线上选定的参照电压，KV;

I}—为确定n值在V-I曲线上选定的参照电流，Ao

n值即为被这经验公式所定义的幕指数。仁IEC60050-815中815-03-101

中华人民共和国国家质母VAy检验检疫总局2001一1，一05批准2002一05-01实施

GB/'r18502一2001

3.4Bi-2223及Bi-2212氧化物超导体

它们均为氧化物超导体，分别具有下列化学式：

Bi-2223：(Bi,Pb)2ST>Ca,Cu3Qr(x}10)

Bi-2212:Bi2Sr2CaCu,O,.(x5%:-.,8)

国际电工委员会关于超导性词汇的文件IEC60050-815适用于本标准。

4测试方法和要求

本标准用直流四引线法测定样品的V-1曲线，并由此V-I曲线而确定其临界电流。为防止电流引

线的接触电阻对样品电压信号采集的影响，样品上的电压引线必须和电流引线分离。样品电流应通过与

样品串联的标准电阻来测定。从零开始增加样品的直流电流并记录样品上产生的电压信号，以获得完整

的样品V-I曲线。

本标准的目标精度为在零磁场和77K附近，临界电流1（,）测量的变化系数C（ov}应小于3％。变

化系数c（oefficientofvariation）定义为在不同实验室间进行临界电流测量比较时，临界电流测量值的

标准偏差和各实验室测量值的平均值之比。

本标准不适用于具有明显“爬坡”现象的V-I曲线。

样品架和试样制备

5.1样品架的材料可选用如夹布胶木那样的非金属材料，也可选用非磁性的金属材料。在从室温冷却

到77K时，由样品架材料和样品收缩系数的不同而导致的样品应变应小于士0.1％。附录A提（示的附

录）给出了BSCCO和一些常用样品架材料在273K^-4K之间的热收缩系数，以供参考。

5.2若选用非磁性的金属材料作样品架时，样品架表面应进行绝缘处理，以避免测试时电流在样品和

样品架之间分流。

5.3样品架应有平坦的表面，平