超导电力技术基础

本书介绍了超导电力技术中的基础理论和实验技术。全书共10章，主要内容包括超导电性基础，实用超导材料的各向异性、均匀性、机械特性、稳定性、交流损耗，高温超导带材的临界电流和n值的非接触测量原理和技术，实用超导材料的制备工艺，低温绝缘材料及其特性，低温容器设计及低温制冷，超导电力装置的电流引线、超导开关和超导磁通泵的原理及设计方法等。
本书可作为高等院校超导电力工程、机械设计工程、超导磁体技术、实用超导材料等相关专业的高年级本科生、研究生及教师的参考用书，也可作为从事超导电力应用研究的专业技术人员的参考书。

前言
第1章 超导电力技术简介 1
1.1 引言 1
1.2 超导电力技术 2
1.3 超导电力装置 4
1.4 超导磁体技术 6
1.4.1 超导磁体在科学工程上的应用 6
1.4.2 超导磁体在科学仪器上的应用 7
1.4.3 超导磁体在电磁感应加热方面的应用 8
参考文献 8
第2章 超导电性基础 10
2.1 超导体的基本特性 10
2.1.1 零电阻效应 10
2.1.2 接近抗磁性——迈斯纳效应 15
2.1.3 约瑟夫森效应 18
2.1.4 超导体的临界参量 20
2.2 超导体的分类及其磁化曲线 23
2.2.1 超导体的相干长度 23
2.2.2 超导体的分类 23
2.2.3 第Ⅰ类超导体及其磁化曲线 24
2.2.4 第Ⅱ类超导体及其磁化曲线 24
2.3 超导体的临界特性参数的测量 29
2.3.1 低温实验常用的低温温度计 29
2.3.2 超导体的临界温度的测量 30
2.3.3 超导体临界电流Ic的测量 34
2.3.4 临界磁场的测量 40
参考文献 43
第3章 超导体的机械特性和各向异性特性 45
3.1 超导材料的机械特性 45
3.1.1 机械特性的一般描述 45
3.1.2 拉伸特性 46
3.1.3 弯曲特性 47
3.2 超导材料的电磁各向异性 48
3.2.1 高温超导材料临界电流的各向异性 49
3.2.2 高温超导材料n值的各向异性 53
3.3 低温超导材料的临界电流特性 54
3.3.1 NbTi超导材料的临界电流随磁场的变化 54
3.3.2 临界电流随归一化磁场和归一化温度变化的模型 55
3.3.3 Nb3Sn临界电流随磁场变化的模型 55
3.4 超导材料的不可逆场 56
3.5 几种高温超导材料临界电流密度与温度的关系 57
3.6 常用超导材料的热力学特性 58
3.6.1 常用超导材料的热学特性 58
3.6.2 常用超导材料的热收缩特性 61
参考文献 64
第4章 超导体的稳定性 66
4.1 超导体的临界态 66
4.2 超导体的绝热稳定化 67
4.3 磁通跳跃的绝热稳定性 69
4.4 超导体的自场稳定性 73
4.5 超导体的动态稳定性 75
4.5.1 板状复合导体宽边冷却稳定性 77
4.5.2 板状复合导体侧边冷却稳定性 79
4.5.3 载流板状复合超导体的动态稳定性 81
4.5.4 载流圆截面复合超导体的自场动态稳定性 83
4.6 超导体的低温稳定性 87
4.6.1 Stekly参数 87
4.6.2 一维正常传播区 91
4.6.3 三维最小传播区和最小失超能 92
4.7 绝热复合超导体中正常区传播速度 95
4.7.1 纵向传播速度 95
4.7.2 横向传播速度 96
4.8 超导磁体的机械稳定性 98
4.9 超导磁体的退化和锻炼效应 99
4.9.1 超导磁体的退化 99
4.9.2 超导磁体的锻炼效应 100
4.10 超导磁体的失超和保护 101
4.10.1 失超过程中电阻的增长和电流的衰减 101
4.10.2 引起超导磁体失超的原因 107
4.10.3 主动保护 109
4.10.4 被动保护 112
4.10.5 超导磁体失超的数值模拟 118
4.11 超导体稳定性试验 118
4.11.1 磁通跳跃试验 119
4.11.2 超导体失超参数测量技术 120
参考文献 122
第5章 超导体的交流损耗 124
5.1 板状超导体的交流损耗 124
5.1.1 平行交变磁场下的超导板的交流损耗 124
5.1.2 垂直交变磁场下的超导板的交流损耗 127
5.1.3 超导薄板的自场损耗 127
5.1.4 处于交直流磁场中并载有交直流电流的超导薄板的交流损耗 128
5.1.5 载有交直流电流的超导薄板的交流损耗 129
5.1.6 载有交流电流并处于垂直交变磁场中的超导薄板的交流损耗 130
5.1.7 处于垂直交直流磁场中的超导薄板的交流损耗 132
5.1.8 处于垂直和平行交直流磁场中并载有交直流电流的超导薄板的磁通流动损耗 133
5.1.9 处于任何方向交变磁场和交变电流的超导薄板的总交流损耗 136
5.2 圆形截面超导体的交流损耗 137
5.2.1 纵向交变磁场下的圆形截面超导体的交流损耗 137
5.2.2 横向交变磁场下的圆形截面超导体的交流损耗 138
5.2.3 横向交变磁场中有传输直流电流的圆形截面超导体的交流损耗 140
5.2.4 圆形截面超导体的自场交流损耗 141
5.2.5 横向交变磁场中传输交流电流并处于同位相横向交流磁场中的圆形截面超导体的交流损耗 143
5.2.6 处于交变磁场和载有交直流的圆形截面超导体的磁通流动损耗 144
5.3 横向交变磁场中圆形截面柱状混杂超导体的交流损耗 145
5.4 纵向交变场下圆筒超导体的交流损耗 146
5.5 大旋转磁场中的交流损耗 147
5.6 交变磁场和交变电流不同相位时的交流损耗 148
……