前言银或银合金包套铋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银基和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铋系氧化物超导体直流临界电流的测定范围本标准规定了银或银合金包套铋系氧化物超导体短样品在零外场和液氮温度附近进行直也可以为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值大于的超导短样品临界电流的测定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超导电性名词术语定义本标准采用下列定义临界电流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 流导体中临界电流判据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中值在一定的电场或电阻率范围内超导样品曲线可用如下的指数函数公式近似式中样品的电压样品的电流为确定值在为确定值在曲线上选定的参照电压曲线上选定的参照电流值即为被这经验公式所定义的幂指数中中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局批准实施 及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国际电工委员会关于超导性词汇的文件适用于本标准测试方法和要求本标准用直流四引线法测定样品的曲线并由此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本标准的目标精度为在零磁场和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曲线附近临界电流测量的变化系数应小于变化系数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曲线样品架和试样制备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提示的附录给出了和一些常用样品架材料在之间的热收缩系数以供参考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到附录样品架应有平坦的表面平直的样品可安置在平面上而不遭受额外的应变和应力样品可用双面胶带真空脂低温胶等方法固定于样品架上但也可不用任何粘结材料在样品和样品架之间进行固定以利于样品反复的安装和测试样品的长度应满足下述公式表示的条件其中 是样品的长度是样品的宽度或直径为电流引线焊接部分或连接部分的长度是电位引线之间的距离 是电流引线和电位引线之间的距离在需要较高灵敏度测量的情况下 需足够的大以与仪表的灵敏度相匹配在存在着明显的传输电流转移而导致引线和电位引线之间的距离 需要相应增加曲线爬坡现象时电流样品的电位引线应尽可能沿样品长度方向的中轴线配置并处于样品的中部为减少干扰信号对样品电压信号的影响在连接到测试仪表之前两根电压引线应经过扭绞处理在连接到由杜瓦盖延伸下来的电流电位引线之前样品上的电流及电位引线应首先固定于设置在样品架的接线柱上以防止在操作和测试过程中外力通过电流或电位引线传递到样品上导致脆性材料因外力作用而产生性能退化电流和电位引线与样品的连接既可焊接也可用机械压接或其他方法连接不论用何种方法连接都不应给被测样品性能造成损害由于样品上的电流接头是非超导接头通过大电流时会有功率损耗并引起样品的温升为防止这种温升对样品临界电流测量的影响必须注意控制此电流引线接头的接触电阻由电流引线接触电阻引起的样品中部最高温升应小于 测试步骤在进行样品的临界电流测试时样品和样品架必须全部浸泡在液氮之中为防止样品过快冷却导致的热应力对样品性能的可能损伤样品应首先在蒸发的冷氮气中慢慢冷却然后慢慢的插入到液氮之中样品从室温冷却到液氮温度的时间不应少于所使用液氮的实际温度应用经标定的铂电阻温度计或其他测温元件实测测试电流应从零开始逐步增大样品上的相应电压应用记录仪或其他数据采集系统进行记录既可以用恒定速度线性地增加样品的