POIR.04.01.02-00-0047/17  NCBiR
.
Konsorcjum:
- Instytut Wysokich Ciśnień PAN
- Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych
- Frako-Term, Przedsiębiorstwo Badawczo-wdrożeniowe
.
Opracowanie unikatowej w skali światowej technologii produkcji drutów nadprzewodzących na bazie MgB2 o zwielokrotnionej wielkości prądu krytycznego do zastosowań w obszarze elektroenergetyki
.
Developement of an unique in the world production technology of MgB2 based superconducting wires with mulitiplied critical current for power engineering applications.
.
1.09.2019 - 30.06.2023
.
Koszt projektu ogółem 7 944 968.66 PLN
Dofinansowanie 7 018 328.66

Celem projektu jest opracowanie nowej oryginalnej metody wytwarzania wielowarstwowych drutów z nadprzewodzącym rdzeniem wykonanym z kompozytu MgB2. Opracowana w ramach projektu technologia umożliwi wytwarzanie drutów o parametrach preferowanych dla pewnej grupy urządzeń elektroenergetycznych takich jak magazyny energii w polu magnetycznym (SMES - Superconducting Magnetic Energy Storage) oraz ograniczniki prądu zmiennego i stałego (SFLC - Superconducting Fault Current Limiter).
Wytworzone w efekcie projektu druty z MgB2 wykażą cały szereg walorów w porównaniu do alternatywnych rozwiązań, a mianowicie: podwyższona temperatura krytyczna wymagana do zainicjowania zjawiska nadprzewodnictwa (ok. 39K), bardzo wysoka gęstość prądu krytycznego powyżej 400 A/mm2 w polu magnetycznym 8 T w temperaturze 4.2 K (aczkolwiek w warunkach laboratoryjnych Wnioskodawcy osiągnęli 1000 A/mm2 w polu 8 T), wysoki współczynnik krotności (tzw. n factor) decydujący o kinetyce wyjścia ze stanu
nadprzewodzącego, niska masa właściwa, kontrolowane własności mechaniczne, fizyczne i technologiczne (w szczególności odkształcalność) oraz, co równie ważne, niska cena materiałów wsadowych.
Integralną części nowej technologii wytwarzania wielowarstwowych drutów z nadprzewodzącym rdzeniem wykonanym z kompozytu MgB2 jest wypracowanie odpowiednich procedur i węzłów nadzorowania procesu i kontroli jakości na różnych etapach przetwarzania oraz związanych z tym oprzyrządowaniem i systemami pomiarowymi.
Opracowana technologia zostanie zademonstrowana w postaci zwojów drutów o wymiarach i parametrach odpowiadających konkretnym zastosowaniom (SMES oraz SFCL). Ich
użyteczność zostanie wykazana eksperymentalnie.

Rodzaje drutów MgB2
Rodzaje drutów MgB2


Druty po hydroestruzji


Drut jednordzeniowy


Struktura rdzenia in/ex situ


Kolejne etapy ciągnienia drutu wielordzeniowego


Pomiar temperatury krytycznej Tc drutu MgB2


Długie odcinki drutów MgB2


Uchwyt do pomiaru temperatury i prądy krytycznego długich odcinków drutów


Kriostat do badania cewek SCFL MgB2 (Frako Term)


Układ do nawijania cewek SFCL (Frako Term)