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Die 3D-Druckvorbereitungstechnologie von YBCO für supraleitendes Schüttgut hat neue Durchbrüche erzielt

Hochtemperatur-supraleitende YBCO-Bulkmaterialien haben aufgrund ihrer hohen kritischen Temperatur, hohen kritischen Stromdichte und hohes magnetisches Einfangfeld.

 Es gibt breite Anwendungsperspektiven bei der Entwicklung neuer Hochleistungsgeräte wie Flugzeuge, Navigationsgyroskope für die Luft- und Raumfahrt und elektromagnetische Geräte. Insbesondere für die Forschung und Entwicklung von rotierenden Maschinen, Navigationsgyroskopen für die Luft- und Raumfahrt und tragbaren medizinischen Geräten ist die Herstellung von leichten supraleitenden Materialien ein wichtiges Ziel dieser Anwendungen unter Beibehaltung der Supraleitfähigkeit.

Die 3D-Druckvorbereitungstechnologie von YBCO für supraleitendes Schüttgut hat neue Durchbrüche erzielt

Kürzlich schlugen Zhou You und sein Professorenteam der Lanzhou University ein umweltfreundliches und umweltfreundliches YBCO-Supraleitermaterial mit hochpräzisem Direktschreiben 3D-Druckverfahren vor, das das Problem des nicht-Newtonschen flüssigen Keramikschlickerverhältnisses und der rheologischen Kontrolle löste und eine niedrige Temperatur-Kaltguss-Mikrostrukturen. Die Steuerungsstrategie überwindet das Problem der Sinterschrumpfung und der Rissbildung von supraleitenden Massenmaterialien und realisiert die effiziente und kontrollierbare Herstellung von komplexen, mehrstufigen, ultraleichten supraleitenden Massenmaterialien auf mehreren Ebenen. Durch Leistungscharakterisierung werden die Prozessparameter mit der besten Leistung erhalten.

Die in diesem neuen Verfahren verwendete grüne Aufschlämmung, die durch essbare organische Materialien unterstützt wird, weist ausgezeichnete rheologische Eigenschaften auf und ermöglicht die Herstellung von verfeinerten YBCO-Massenmaterialien mit komplexer kontrollierbarer Struktur. Um das Problem der hohen Schrumpfrate (ursprünglich bis zu 50%) bestehender 3D-Druckkeramikmaterialien zu lösen, erreicht die vorgeschlagene Niedertemperatur-Kaltgussstrategie die hohe Formbeständigkeit von supraleitenden 3D-Druckmaterialien, die eine hohe Qualität darstellt YBCO supraleitendes Schüttgut. Präzise Vorbereitung legt den Grundstein. Gleichzeitig wird der Zeitaufwand für das Sintern und die Sauerstoffergänzung dieses neuen Verfahrens gegenüber dem herkömmlichen Verfahren stark verkürzt, und die Herstellungseffizienz von supraleitenden Materialien wird verbessert.

Berichten zufolge hat der von Zhou Youhes Team in 3D hergestellte poröse, mehrskalige und mehrschichtige YBCO-Block eine Massendichte von nur 1.38 Gramm pro Kubikzentimeter, was dem derzeit international niedrigsten Wert entspricht, der etwa der traditionellen Kälte entspricht -gepresster Sinterprozess. 1/3 der Probe; die kritische Stromdichte ist etwa 3.15 mal höher als die des traditionellen Sinterverfahrens.

Bekanntlich wurden die Forschungsergebnisse in „Advanced Functional Materials“ unter dem Titel „Efficient Fabrication of Ultralight YBa2Cu3O7-x Supraconductors with Programmable Shape and Structure“ veröffentlicht.

Der Gutachter des Papiers ist der Ansicht, dass der Autor eine ausgeklügelte Herstellungsmethode für 3D-gedruckte supraleitende YBa2Cu3O7-Keramikkörper mit fortschrittlicher Technologie und Potenzial für industrielle Anwendungen vorgeschlagen hat. Die so hergestellten Supraleiter können die kritische Stromdichte verbessern und die Kristallinität erhöhen. Die Struktur kann als Navigationshilfe in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden.

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