CN102133566A - 无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置 - Google Patents

无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置 Download PDF

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赵勇
雷鸣
张红
蒲明华
张勇
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Abstract

本发明公开了一种无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置，安装在支架上的伺服电机（12）的输出轴与螺旋杆（13）相连；储液筒（14）安装于螺旋杆（13）下方，与狭缝模入口（16）由导管（15）连接；狭缝模出口（17）与狭缝模入口（16）连接，安装于带材（3）和导向轮（5）上方。本发明设备连续涂覆装置通过伺服电机驱动螺旋杆旋转带动螺旋杆上的丝套运动挤压储液筒内的物料，实现涂层溶液在带材上的动态连续涂覆。通过调节电机的旋转速度及储液筒（14）和狭缝模出口（17）的尺寸控制涂层的厚度。

Description

无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置
技术领域
本发明属于高温超导涂层材料制备领域，具体涉及一种无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材的设备。
背景技术
第二代高温超导带材即涂层导体以其在液氮温区下较高的临界电流密度和不可逆场，在电力、交通、军事和医学等领域具有巨大的应用前景。其中高昂的制造成本是制约第二代高温超导带材规模化应用的主要因素。目前，国际上高性能的二代带材其缓冲层和超导层普遍采用真空沉积法制备。而真空沉积法需要在高真空条件下制备，不易精确控制原料的化学计量配比，薄膜的生长速率较慢，制造成本高昂，不利于二代带材的产业化发展。因此，低成本的化学溶液沉积法受到了世界范围内的广泛关注。化学溶液沉积法无需在真空条件下制备，可实现原料在分子量级的均匀混合，成本低廉，操作简单易推广。近年来人们采用较为成熟的三氟醋酸盐法制备了高性能的带材用超导层，但缓冲层仍然延用高成本的真空沉积法。第二代高温超导带材的产业化还有赖于其制造成本的进一步降低，为便于缓冲层的制造，开发一种适合无氟的化学溶液沉积法制备带材用的可实现缓冲层及超导层连续涂覆的装置，使之可控地实现涂层溶液在带材上的动态连续涂覆，从而实现超导带材的动态连续制备。在此基础上开发无氟化学溶液沉积法连续制备百米级乃至千米级高温超导带材的新型设备有利于推动低成本、高性能二代带材的制备和应用发展。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明旨在提供一种无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置, 使之克服现有技术的以上缺点。
本发明的目的通过如下手段来实现。
无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲层及超导层连续涂覆装置，所述连续涂覆装置的结构是：安装在支架上的伺服电机12的输出轴与螺旋杆13相连；储液筒14安装于螺旋杆13下方，与狭缝模入口16由导管15连接；狭缝模出口17与狭缝模入口16连接，安装于带材3和导向轮5上方。
本发明设备连续涂覆装置通过伺服电机驱动螺旋杆旋转带动螺旋杆上的丝套运动挤压储液筒内的物料，实现涂层溶液在带材上的动态连续涂覆。通过调节电机的旋转速度及储液筒和狭缝模出口控制涂层的厚度。
附图说明：
图 1是本发明生产过程的设备布置示意图。
图 2是图1实施例的连续涂覆装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述。但是应该强调的是，下面的实施方式只是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。
图1是本发明生产过程的设备布置示意图，无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材的设备主要包括放卷装置1、收卷装置10、连续涂覆装置4、连续干燥装置6和连续热处理炉9。放卷装置1和收卷装置10由伺服电机驱动，连续涂覆装置4的下方设置一带材3导向轮5；连续干燥装置6后设置一带材3导向轮8。带材3由放卷装置1引出经过连续涂覆装置4进行化学溶液涂覆，再经过连续干燥装置6进行湿膜干燥热处理，接着进入连续热处理炉9进行各种热处理，最后回收于收卷装置10。所述的带材3从放卷滚筒2引出，均匀回收于收卷滚筒11。连续涂覆装置4的狭缝模出口17下方设置一带材3导向轮5。连续干燥装置6后设置一带材3导向轮8。带材3由放卷装置1引出经过连续涂覆装置4进行化学溶液涂覆，再经过连续干燥装置6进行湿膜干燥热处理，接着进入连续热处理炉9进行各种热处理，最后回收于收卷装置10。放卷装置1和收卷装置10均可调节旋转速度和旋转方向，且使带材3始终处于可控张力的状态。
结合图2可看到，连续涂覆装置的结构是：伺服电机12安装在支架上并与螺旋杆13相连；储液筒14安装于螺旋杆1）下方，与狭缝模入口16由导管15连接；狭缝模出口17与狭缝模入口16连接，安装于带材3和导向轮5上方。所述的储液筒14和狭缝模出口17均可调节尺寸。所述的狭缝模出口17可调节垂直位移。所述的伺服电机12为可调速和调旋转方向的电机。所述的连续干燥装置6安装在连续涂覆装置后面。所述的连续干燥装置6主要结构是红外加热控温器件7。所述的热处理炉9可进行带材的连续热处理。所述的带材3均匀缠绕在放卷装置1的放卷滚筒2上。所述的带材3均匀回收于收卷装置10的收卷滚筒11上。

Claims (3)

1.无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置，其特征在于，所述连续涂覆装置的结构是：安装在支架上的伺服电机（12）的输出轴与螺旋杆（13）相连；储液筒（14）安装于螺旋杆（13）下方，与狭缝模入口（16）由导管（15）连接；狭缝模出口（17）与狭缝模入口（16）连接，安装于带材（3）和导向轮（5）上方。
2.根据权利要求1所述之无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置，其特征在于，所述储液筒（14）和狭缝模出口（17）设置有出口大小调节机构。
3.根据权利要求2所述之无氟化学溶液沉积法制备高温超导带材缓冲及超导层连续涂覆装置，其特征在于，所述狭缝模出口（17）设置有垂直位移调节机构。
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