Исследования и разработки в области технологий сверхпроводимости (промежуточный, этап 2020 года)

Объектом НИОКР является проведение исследований и разработки в области технической сверхпроводимости. Цель работы – разработка основ создания новых сверхпроводящих материалов и оптимизация составов сырья, единичных сверхпроводников и токонесущих элементов на их основе, а также создание сверхпроводниковых устройств нового поколения, включая разработку основ сверхпроводниковых технологий создания компонентов и систем электродвижения. На третьем этапе НИОКР разработаны ВТСП провода с токонесущей способностью 400 А/см при 77 К в собственном поле. Исследовано влияние механических напряжений на характеристики сверхпроводящего слоя, токонесущую способность ВТСП проводов, температурные и ориентационно-полевые зависимости намагниченности лент-подложек для ВТСП различного типа, а также влияние микроструктуры на магнито-упругие свойства лент-подложек для ВТСП. Разработана и апробирована методика определения допустимых уровней механических напряжений при фиксированных значениях токов коротких образцов ВТСП-2 лент при криогенных температурах, измерены механические свойства подложек ВТСП-2 лент на основе различных высокопрочных сталей. Разработаны методы осаждения сверхпроводящих слоев на ленты-подложки с буферными слоями и импульсного намагничивания короткозамкнутых миниатюрных электромагнитов на основе ВТСП материалов, а также усовершенствованы технологии формирования металлического защитного и шунтирующего слоев ВТСП проводов. В ходе выполнения НИОКР изготовлены образцы, проведено исследование зависимости токонесущей способности ВТСП-2 с медным стабилизирующим покрытием (25 мкм) от скорости нарастания тока при 77 К и 4.2 К, исследована стабильность и динамика нормальной зоны ВТСП-2 ленточного проводника в адиабатических условиях и при непосредственном охлаждении в жидком азоте при 65 К. Разработана концепция рекуперации энергии в системах электродвижения. Эффективность определяется в развитии сверхпроводниковых технологий и устройств, способных конкурировать с традиционными системами в энергетике, промышленности, на транспорте.