超导断裂力学

超导断裂力学（fracture mechanics of superconductors），理学-力学-固体力学-电磁固体力学-超导磁体复合材料力学，电磁固体力学和断裂力学结合的一个分支领域，研究超导材料及结构在使役条件下的破坏特征和规律。超导材料在制备过程中不可避免的会产生一些孔洞、缺陷或者微裂纹。超导块体和超导芯丝通常为典型的脆性材料，超导体在极端环境下工作会受到热应力、装配应力及电磁相互作用引起的电磁力，较大的力学载荷会导致超导内部裂纹发生扩展引起断裂破坏。超导材料与常规材料不同之处是，其受到的载荷往往是体分布的，并且变形又会改变运行电流与磁场的分布。超导断裂力学的实验研究始于20世纪90年代。实验发现：随着超导临界电流的增大，超导材料在运行中承受的电磁力也随之不断增大，超导材料受到的极高电磁力是其断裂破坏的主要原因。超导块体主要用来俘获较高的磁场，目前实验报道的超导块体的最高俘获磁场为17.6特斯拉，在更高的磁场作用下超导块体发生了破裂。其次，超导线材和超导带材均为复合材料，其超导芯丝的断裂、芯丝与基体界面的脱黏以及超导层断裂等是降低超导载流能力的主要原因之一。