GB/T 44003-2024 力学性能测量 REBCO涂层导体(镀铜)脱层强度测试方法

;

ICS29.05077.040.10

;

CCSH61H22

中华人民共和国国家标准

/—

GBT440032024

力学性能测量REBCO涂层

()

导体镀铜脱层强度测试方法

—

MechanicalroertmeasurementDelaminationstrenthtestfor

ppyg

()

REBCOcoatedconductorscoer-lated

ppp

2024-04-25发布2024-11-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT440032024

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4原理………………………2

5装置………………………2

5.1试验机………………2

5.2拉伸夹具……………2

5.3砧头…………………3

5.4焊接夹具……………3

5.5焊接加热台…………………………3

6测试连接体制备…………………………3

6.1测试样品……………3

6.2砧头…………………3

6.3砧头与测试样品焊接………………4

6.3.1涂抹焊锡………………………4

6.3.2加热焊接………………………4

7测试步骤…………………4

7.1连接体装配…………………………4

7.2室温测试……………4

7.3液氮温区测试………………………4

7.4测试数据采集………………………4

8数据处理…………………5

8.1脱层强度……………5

8.2三参数威布尔分布…………………5

8.399%可靠度判据下的脱层强度……………………6

8.4不确定度……………6

9测试报告…………………6

9.1样品…………………6

9.2测试条件……………6

9.3结果…………………6

()………

附录资料性夹具参考信息与装配注意事项

A7

Ⅰ

/—

GBT440032024

A.1总则…………………7

()……………………

A.2拉伸夹具底座7

A.3砧头…………………7

A.4垂直焊接……………8

A.5焊接夹具……………9

()…………………

附录资料性威布尔分布及可靠度

B10

B.1概述…………………10

B.2三参数威布尔分布…………………10

B.2.1γ的计算………………………10

B.2.2α和的计算…………………11

β

B.3可靠度函数…………………………11

B.4样本容量……………11

()………………

附录资料性不确定度

C12

C.1单次脱层强度测量标准不确定度…………………12

C.1.1σ合成标准不确定度…………12

d

C.1.2F标准不确定度………………12

和标准不确定度…………

C.1.3ab13

C.1.4算例……………13

可靠度判据下的脱层强度不确定度……………………

C.299%σ14

99

()………………

附录资料性循环比对试验主要结果

D16

D.1循环比对试验使用样品参数………………………16

D.2循环比对试验结果…………………16

参考文献……………………17

图装配图示意图…………………………

12

图2REBCO涂层导体样品结构示意图…………………3

图拉力位移曲线………………………

3-5

()……………………

图A.1拉伸夹具底座7

图A.2上砧头………………7

图A.3下砧头………………8

图A.4连接体示意图………………………8

图A.5焊接夹具……………9

表C.1单次脱层强度测试数据…………14

表C.2单次脱层强度测试相关不确定度结果…………14

表D.1循环比对试验使用样品的基本参数……………16

表D.2循环比对试验结果………………16

Ⅱ

/—

GBT440032024

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由中国科学院提出。

(/)。

本文件由全国超导标准化技术委员会SACTC265归口

:、、、

本文件起草单位兰州大学上海交通大学上海超导科技股份有限公司苏州新材料研究所有限公

、、、、

司上海上创超导科技有限公司中国科学院等离子体物理研究所上海大学中国船舶集团有限公司第

、。

七一二研究所云南电网有限责任公司电力科学研究院

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人张兴义刘聪王玉山朱佳敏陈思侃刘华军刘方陶书蔡传兵李敏娟

、。

周勇黑颖顿

Ⅲ

/—

GBT440032024

引言

(,,),,

指等稀土元素涂层导体也称第二代高温超导带材具有高的不可逆磁场

REBCOREYGdDy

,、。

和高场下优异的载流能力在超导磁体超导电缆和超导电机等领域具有重要的应用前景

,、、、,

REBCO涂层导体是一种多层复合材料由铜稳定层银层超导层缓冲层和基底层构成其中超

,。

导层和缓冲层属于陶瓷材料其他层是金属或合金材料REBCO涂层导体在应用过程中由于电磁力

,,

和热应力的作用会出现脱层现象一旦出现脱层将导致材料的载流能力下降给超导装置的运行带来安

。,。

全隐患因此有必要建立标准的测试方法以准确测量REBCO涂层导体的脱层强度

、,

砧拉法是一种原理简单易实现室温及液氮温度下复合层状材料脱层强度的测试方法该方法也适

()。,()

用于REBCO涂层导体镀铜因此本文件采用砧拉法对REBCO涂层导体镀铜在室温和液氮温

度下进行脱层强度测试。

(),

在使用砧拉法测试REBCO涂层导体镀铜脱层强度过程中由于陶瓷材料的断裂韧性远低于金

,;,

属和合金材料导致脱层均发生在超导层及缓冲层而陶瓷材料的脆性使得脱层强度测试数据离散直

,

接得到的数据难以对材料制备和工程设计提供指导性建议因而需要特殊的数据分析方法进行数据处

。。

理本文件采用三参数威布尔分布数据分析方法对脱层强度的测试数据进行处理在获得威布尔分布

,。

拟合参数的基础上基于可靠度判据可直接给出脱层强度

,

室温脱层强度测试表征REBCO涂层导体出厂时的脱层强度同时作为液氮温度下脱层强度的参

,。

照液氮温度下脱层强度测试则用于表征REBCO涂层导体低温下的脱层强度室温和液氮温度下的

,。

脱层强度均可用于REBCO涂层导体的制备工艺评价并作为应用该导体制备超导装置设计的依据

Ⅳ

/—

GBT440032024

力学性能测量REBCO涂层

()

导体镀铜脱层强度测试方法

1范围

本文件描述了REBCO涂层导体在室温以及液氮温度下脱层强度的测试及数据处理的方法。

()。

本文件适用于铜层厚度范围为mm的涂层导体镀铜铜层厚度超过范围的

5m~20mREBCO

REBCO涂层导体可参考本文件。

,/

本文件不适用于采用不锈钢或其他金属进行加强或外表面经过涂覆包裹绝缘材料的REBCO涂

层导体。

2规范性引用文件

。,

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

,;,()

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

本文件。

/电工术语超导电性

GBT2900.100

/—金属材料单轴试验机检验用标准测力仪的校准

GBT136342019

/—:()

金属材料静力单轴试验机的检验与校准第部分拉力和或压力试

GBT16825.120221

验机测力系统的检验与校准

/—威布尔分析

GBT349872017

3术语和定义

/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT2900.100

3.1

砧头anvil

脱层强度测试中与样品接触面积为矩形的连接样品表面与夹头的部件。

3.2

连接体unionbody

砧头与样品焊接构成的整体。

3.3

横向拉伸应力transversetensilestress

脱层强度测试期间任一时刻的拉力除以上砧头和样品的接触面积。

3.4

脱层强度delaminationstrenth

g

σ

d

样品发生破坏时的横向拉伸应力。

:,,,。

注样品破坏指在载荷作用下发生层间分离的现象表现为载荷达到最大值然后突然下降为0

1