本文件描述了Bi-2223氧化物超导体短直样品室温双弯曲后临界电流的测试方法。样品为具有扁平或方形结构的单芯或多芯银和/或银包套超导线材。超导线材可以采用铜合金、不锈钢或镍合金带叠层封装。 本文件适用于临界电流小于300 A、n-值大于5的超导体。室温双弯曲后临界电流的测试在无外加磁场的条件下进行，样品浸泡在开放液氮中。

ICS77.040.01;29.050
CCS H 21;K 11
中华人民共和国国家标准　
GB/T 42472—2023/IEC 61788-24:2018临界电流测量，
银包套Bi-2223超导线室温双弯曲后的保留临界电流，
Critical current measurementRetained critical current afterdouble bending at room temperature of Ag-sheathedBi-2223 superconducting wires(IEC 61788-24 :2018,Superconductivity—Part 24 :Critical currentmeasurement-Retained critical current after double bending at roomtemperature of Ag-sheathed Bi-2223 superconducting wires,IDT)2023-03-17发布
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国家标准化管理委员会
2023-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
弯曲心轴
临界电流测量骨架
临界电流测量系统
6样品准备和安装
样品长度
样品安装
测量步骤
临界电流测量
双弯曲
弯曲后的临界电流
8结果计算
临界电流判据
n-值（可选）
9测试报告
测试样品的标识
9.2I。值和/或保留I。比率报告9.31。测试条件报告
GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018附录A（资料性）与本文件的第1章～第9章相关的附加信息附录B（资料性）
参考文献
双弯曲后保留临界电流合成标准不确定度的评定17
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件等同采用IEC61788-24：2018《超导电性：第24部分：临界电流测量银包套Bi-2223超导线材室温双弯曲后的保留临界电流》。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：由《临界电流测量银包套Bi-2223超导带材室温双弯曲后的剩余临界电流》改为《临界电流测量银包套Bi-2223超导线双弯曲后的保留临界电流》。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（SAC/TC265）归口。本文件起草单位：中国科学院电工研究所、中国科学院物理研究所、中国电力科学研究院有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、中国科学院等离子体物理研究所、上海上创超导科技有限公司、富通集团（天津）超导技术应用有限公司。本文件主要起草人：张国民、靖立伟、史越、张东、丘明、高慧贤、刘方、张永军、曹雨军。GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018引言
高温超导体发现30多年，因其临界温度高、载流密度高等优势，已成为电力、电子、交通运输等领域的重要基础材料；随着国家碳达峰与碳中和目标的提出，发展新型能源电力技术已成为迫切需求，超导材料与技术被认为是这一技术变革中可选的基础材料和技术。目前，商业化的高温超导材料主要为YBCO与Bi-SCCO，其中Bi-2223带材为最早商业化的第一代高温超导带材，用于超导磁体与超导电力设备的研究较多。Bi-2223超导带材高的临界温度与热稳定性，使其更适合于超导电力电缆等弱磁场应用。由于高温超导材料为氧化物陶瓷，机械特性较差，虽然商业化的超导带材通过金属合金包覆加强等技术制成了复合导体，提升了其机械性能，但仍存在临界拉伸、弯曲值。而在超导装置绕制过程中，超导带材难免受到弯曲或拉伸，且绕制过程通常是在室温场景下进行，因此研究室温弯曲对超导带材载流特性的影响具有重要的意义，
本文件包含临界电流测量和双弯曲过程两种基本技术。1范围
临界电流测量
GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018银包套Bi-2223超导线室温双弯曲后的保留临界电流
本文件描述了Bi-2223氧化物超导体短直样品室温双弯曲后临界电流的测试方法。样品为具有扁平或方形结构的单芯或多芯银和/或银包套超导线材。超导线材可以采用铜合金、不锈钢或镍合金带叠层封装
本文件适用于临界电流小于300A、n-值大于5的超导体。室温双弯曲后临界电流的测试在无外加磁场的条件下进行，样品浸泡在开放液氮中。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。
IEC60050-815国际电工词汇（IEV）第815部分：超导电性（Internationalelectrotechnicalvocabulary(IEV)—Part815:Superconductivity）注：GB/T2900.100—2017电工术语超导电性（IEC60050-815：2015，IDT）注：在http：//www.electropedia.org/可获得该文件3术语和定义
IEC60050-815界定的以及下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库，地址如下：
IECElectropedia：可从http：//www.electropedia.org/获取ISo在线浏览平台：可从http：//www.iso.org/obp获取3.1
双弯曲doublebending
在一个方向上弯曲到一定直径，然后在相反的方向弯曲到相同直径。注1：弯曲直径定义为弯曲心轴的直径注2：弯曲直径原则上定义为心轴直径和超导体厚度之和。但在工程中，也需要考虑超导线所经滚轮的最小直径。3.2
恒定速率升流法
constantsweepratemethod
以恒定升流速率为样品提供直流电流，使电流从零升到略大于临界电流I。的过程中，同时连续或以一定的采样频率采集U-I数据的方法。3.3
升流-恒流-升流法
ramp-and-holdmethod
沿U-I曲线设定多个恰当的电流分布点，使电流从一个设定点升流到另一个设定点后，保持一定时间的恒流，同时记录若干相应的电流和电压值，然后继续升流到后续设定点，以获得U-I数据的方法。1
GB/T42472—2023/IEC61788-24:20184原理
双弯曲方法的原理描述如下：77K自场下的临界电流应在无机械应变的直样状态下测量。测量结束后，样品应回温至室温。
然后，样品应在一个方向弯曲至具体的直径后恢复至直样状态，接着，样品应在相反方向弯曲至相同直径，并再次恢复至直样状态。77K自场下样品的临界电流应在双弯曲并矫直后进行测量。弯曲前后临界电流测量的时间间隔应尽可能短。
临界电流的大小通过测量处于常压、液氮槽中样品的电压-电流（U-I)特性曲线来确定的。临界电流确定为某一具体电场强度判据（电场判据，E。）对应的电流，该判据对应具体电压引线接点间距下的电压判据(U。）。
5装置
5.1总则
本测试方法所需的设备包括：
具有所需弯曲直径的心轴；
一临界电流测量系统。
弯曲心轴
弯曲直径应定义为弯曲心轴的直径。可弯曲的长度应天于电压引线接点间距5.3临界电流测量骨架
测量骨架由绝缘材料制成
由于样品与骨架之间热收缩不同引入的样品应变，临界电流不可避免地依赖于测量骨架材料。测量骨架的结构应不会引起局部过度应变。在室温冷却至77K的过程中，由样品与骨架之间热收缩不同引起的样品应变应减小至士0.1%以内。在各材料热膨胀系数已知的情况下，可以评估其热应变。为尽量减小热应变，骨架应由与样品热收缩性质近似的材料制成。注：附录A的A.3中描述了推荐的测量骨架材料。5.4临界电流测量系统
U-I特性测量装置由样品测试组件、液氮槽及U-I特性测量系统组成。由样品、测量骨架和样品支撑结构组成的样品测试组件浸没于液氮槽内的液氮中。U-I特性测量系统包括直流电流源、记录仪和必需的前置放大器、滤波器或电压表或上述仪器仪表的组合。宜使用计算机辅助数据采集系统，6样品准备和安装
6.1样品长度
待测样品的长度（L)定义如下（见图1)：L=2×+2×+,+2×>5×W
式中：
电压引线接点间距：
GB/T42472-—2023/IEC61788-24:2018L≥W,L≥W,L≥W
L——电流引线接头区域的长度；L3——电流引线接头与电压引线接点间的最短距离；L-电压引线接点的宽度；
待测样品的宽度。
图1样品架
...................... 2)
对于载流能力/宽度较大的样品，L应大于3W。如果样品采用了不锈钢或其他高阻材料叠层封装，L2应更大些。当需要更高电压灵敏度的测量时，L应大些。当电流转移电压不能忽略时，L应适当增加。
在[3]\的表2中，给出了五个成功的双弯曲测试样例。通常，样品长度L范围为90mm～150mm，L范围为18.25mm~50mm，Lz范围为10mm~20mm，L范围为12.5mm~20mm，L，范围为1.75mm~11mm。当测试不锈钢或镍合金敷层加强的Bi-2223线时，L2应足够大以避免局部加热的产生。
6.2样品安装
如A.3所述，样品应安装在骨架平面上，两端采用无焊接方式固定在电流引线接头上，如果电流引线接头不在弯曲的区域内，也可根据需要进行焊接。电压引线接点应置于样品中间部位，样品上不能有任何无法移除的材料。注：推荐的电压引线接点方式见A.3电压引线应进行扭绞，扭绞要尽可能地靠近电压引线接点。7测量步骤
临界电流测量
临界电流应在无任何附加机械应变的条件下测量。样品应缓慢浸入液氮中。样品从室温冷却至液氮温度应至少需要数十秒。当采用恒定速率升流法时，应设置升流速率，使I，和n-值不依赖升流速率当采用升流-恒流-升流法测量时，电流设定点之间的升流速率应低于相应在3s内将电流从零升至I。所对应的速率。在每个设定点，只要升流过程引起的电压漂移/螨变可忽略，就应开始进行数据采集。每个电流设定点之间的电流偏移应小于1%1。。在增加电流值时测量和记录U-I特性。对于升流-恒流-升流法，U-I特性的基准电压应确定为零电流处的电压。对于恒速率升流法，基准电压应确定为约0.1。处的平均电压。1）方括号内的数字指参考文献的序号。3
GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018测量结束，应将样品回温至室温。7.2
双弯曲
在室温下，样品的一端应固定在某一具体直径的心轴上，样品沿心轴从固定端向自由端弯曲，见A.5.2。弯曲部分应包括电压引线接点间的整个长度。然后，样品应恢复至无弯曲状态，将样品翻过来，重新固定在直径相同的心轴上，并沿心轴从固定端弯曲至自由端最后，应将样品矫直。
3弯曲后的临界电流
临界电流在样品直样状态下测量，除了先前弯曲矫直所引起的塑性形变外应无其他机械应变。临界电流测量应采用与7.1相同的步骤进行测量应在液氮槽中进行，弯曲处理前后临界电流测量的时间间隔应尽可能短。由于临界电流强烈依赖于温度，应注意避免弯曲前后温度的变化。A.5.1提供了详细的讨论。8结果计算
临界电流判据
临界电流I。应由电场判据E。确定。I。的值应在100μV/m和/或10μV/m的判据下确定。I。应由U-I特性曲线上电压为U。的点所对应的电流值确定,U。是相对基准电压的测量电压（见图2和图3)：
式中：
U。电压判据，单位为微伏(μV)；L1一一电压引线接点间距，单位为米（m）；E。—电场判据，单位为微伏每米（μV/m）；式中,U。和I。为图2中U-曲线与直线的交点所对应的电压和电流（3)
应在基准电压和0.51。附近的平均电压间画一条直线（见图3）。该直线由于电流转移和/或样品局部受损而呈现一定的斜率，但其斜率应小于0.3U。/I。，这样确定出的I。才能视为有效。其中U。和I的值由100μV/m和/或10μV/m判据确定。8.2n-值（可选）
n-值应通过计算100μV/m和10μV/m区域中logU对logI曲线的斜率确定。9测试报告
测试样品的标识
测试样品应有以下标识：
a）样品的生产厂家；
类别和/或标号；
c）批号。
9.2I。值和/或保留1。比率报告GB/T42472—2023/IEC61788-24:2018弯曲前后I。和/或保留I。的比率，及其相应的判据与n-值（可选），应写人报告。9.31。测试条件报告
以下测试条件应写入报告：
弯曲直径(D)；
电流引线和电压引线的固定方法（例如，夹子、使用Cu块压接、焊料（电流)或其他连接方法）；样品长度(L)；
电压引线接点间距（L）；
电流引线接头到电压引线接点的最短距离（L。）；电流引线接头区域的长度（L2）；使用恒速率升流法时的扫描速率；使用升流-恒流-升流方法时的升流间距，升流时间和保持时间。()/
直流电流1(任意单位)
2U-I本征特性曲线
电流转移线
直流电流/(任意单位)
存在电流转移分量的U-I特性曲线5
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