DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN IEC 61788-25
; VDE 0390-25:2020-01
Supraleitfähigkeit - Teil 25: Messung der mechanischen Eigenschaften - Messung der Zugfestigkeit von REBCO Supraleiterdrähten bei Raumtemperatur (IEC 61788-25:2018); Deutsche Fassung EN IEC 61788-25:2018
Superconductivity - Part 25: Mechanical properties measurement - Room temperature tensile test on REBCO wires (IEC 61788-25:2018); German version EN IEC 61788-25:2018
Einführungsbeitrag
Derzeit sind mehrere unterschiedliche Typen von Multifilament-Verbundsupraleitern kommerziell erhältlich. Der seltenerdbasierte, oxidische Supraleiter (SL) mit der chemischen Formel REBa2Cu3O7 wird als technischer Supraleiterdraht eingesetzt, wobei das in diesen Drähten üblicherweise verwendete Seltenerdelement (RE) in der Regel Y, Dy, Gd, Nd, Ho und Sm oder ein Gemisch dieser Typen ist. Dieser Typ technischer SL-Drähte wird gewöhnlich als REBCO beschichteter Leiter bezeichnet. Eine typische Architektur besteht aus einem Substrat einer Ni-Cr-Mo-, Ni-W- oder Edelstrahl-Legierung, einer Pufferschicht aus mehreren Oxiden, einer SL-Schicht und einer Ag-Schutzebene. Das Substrat und die Pufferschicht agieren als Vorlage, um die gut ausgerichtete SL-Schicht zu unterstützen. Damit sie der starken elektromagnetischen Kraft standhalten, werden die Drähte oftmals äußerlich durch Kaschierung der dünnen Edelstahl- oder Cu-Legierungsfolien verstärkt. Handelsübliche Multifilament-Supraleiter haben eine hohe Stromdichte und eine kleine Querschnittsfläche. Multifilament-Supraleiter werden hauptsächlich im Bau von elektrischen Antriebseinrichtungen und supraleitenden Magneten eingesetzt. Bei der Herstellung und bei der Inbetriebnahme von Geräten wirken komplexe Spannungen und Dehnungen auf die Multifilament-Verbundsupraleiterdrähte. Bei supraleitenden Magneten erfahren die Wicklungen aufgrund der Kombination aus starken magnetischen Feldern und hoher Stromdichte starke elektromagnetische Kräfte. Aus diesem Grund ist die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von technischen REBCO-Supraleiterdrähten unverzichtbar. Der hier vorliegende Teil 25 der internationalen Normenreihe IEC 61788 "Supraleitfähigkeit" spezifiziert ein Prüfverfahren, welches die Verfahren für die Zugfestigkeitsprüfungen detailliert beschreibt, die an REBCO-Verbundsupraleiterbändern bei Raumtemperatur durchzuführen sind. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um das Elastizitätsmodul und die 0,2 %-Dehngrenze zu bestimmen. Die Werte für die Elastizitätsgrenze, die Bruchfestigkeit und die Bruchdehnung in Prozent dürfen nur als Referenzwerte herangezogen werden. Ein Probekörper, der für dieses Prüfverfahren geeignet ist, sollte einen rechteckigen Querschnitt mit einem Flächeninhalt von 0,12 mm2 bis 6,0 mm2 haben (entsprechend der Bänder mit einer Breite von 2,0 mm bis 12,0 mm und einer Dicke von 0,06 mm bis 0,5 mm). Weitere Informationen zum Anwendungsbereich des Verfahrens sind in Anhang A zu finden. Zuständig ist das DKE/K 184 "Supraleiter" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.
