CN102708988A - 一种低温复合超导导线及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温复合超导导线及其制作方法。特征是该方法包括如下步骤：将锡槽通电加热，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；将超导线芯外表面附上一层涂锡层；将具有涂锡层的超导线芯放在线枕的镶嵌槽内，使具有涂锡层的超导线芯牢固地镶嵌在线枕的镶嵌槽内，再将镶嵌有超导线芯的线枕浸入锡液中，使得线枕的外表面附上一层涂锡层；在附有涂锡层的线枕外部编织耐低温保护套，得到低温复合超导导线。本发明能增强机械强度和焊接能力；能增强导线的抗氧化能力、抗渗透性。由于在线枕的外表面外包耐低温玻璃纤维编织套，一方面增强超导线芯的防护能力，另一方面能起绝缘、耐摩擦作用。

Description

一种低温复合超导导线及其制作方法
技术领域
本发明公开了一种低温复合超导导线，本发明还公开了一种低温复合超导导线的制作方法。
背景技术
超导材料和常温导电材料的性能有本质的不同。主要有以下特性：
零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
由于超导体零电阻效应带来无焦耳热损耗的特点，以及超导体在强磁场下能承载很高输运电流的能力，使超导材料特别适合在大电流、强磁场的电工领域应用。
在已有技术中，超导导线存在以下缺陷：超导体本身有脆性，使用时容易断裂或受损从而导致超导性能受影响，甚至影响整个电路和其他元器件的损坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低温复合超导导线。
本发明的另一目的是提供一种低温复合超导导线的制作方法。
按照本发明提供的技术方案，所述低温复合超导导线，在线枕上沿着其长度方向开设有镶嵌槽，在镶嵌槽内嵌有超导线芯，在线枕的外表面和超导线芯的外表面上设有涂锡层，在线枕的外部设有耐低温保护套，所述耐低温保护套将线枕和超导线芯套于其内。
所述镀锡层的厚度为0.03mm以下。
所述线枕由纯铜或者铜合金制成。
所述耐低温保护套由耐低温玻璃纤维编织成。
上述低温复合超导导线的制作方法包括如下步骤：
a、将锡槽通电加热至250~270℃，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；
b、将超导线芯浸入锡液中，使得超导线芯的外表面附上一层涂锡层；
c、在线枕上沿着其长度方向以80~120m/min的速度通过拉拔或者滚压形成与超导线芯的直径相配合的镶嵌槽；
d、将具有涂锡层的超导线芯放在线枕的镶嵌槽内，在超导线芯的两侧壁上同时向中部施加压力，使得镶嵌槽的宽度变窄，从而使具有涂锡层的超导线芯牢固地镶嵌在线枕的镶嵌槽内，具有涂锡层的超导线芯镶嵌速度控制在80~120m/min；
e、将镶嵌有超导线芯的线枕浸入锡液中，使得线枕的外表面附上一层涂锡层；
f、在附有涂锡层的线枕外部以4-6m/min编织耐低温保护套，得到低复合超导导线。
本发明将超导线芯镶嵌在纯铜或铜合金制成的线枕中，采用这种复合结构的主要原因是：
(1)、基于稳定性的考虑；
(2)、当超导体失超时，提供一并联的电流旁路；
(3)、降低交流下或磁通运动时产生的能量损耗和温升；
(4)、为脆性的超导体提供机械保护，以承受洛伦兹力和加工应力；
(5)、环境保护并防止超导芯被大气腐蚀潮解。
本发明采用在线枕和超导线芯的外表面进行涂锡处理，涂锡层的厚度一般小于0.03mm，一方面使镶嵌的超导线芯和纯铜或铜合金制成的线枕牢固接触，增强机械强度和焊接能力，另一方面防止线枕外表面的铜或铜合金裸露在空气中而出现氧化层，增强导线的抗氧化能力、抗渗透性。在线枕的外表面外包耐低温玻璃纤维编织套，一方面增强超导线芯的防护能力，另一方面起绝缘、耐摩擦作用。
附图说明
图1是本发明的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：
低温复合超导导线，在线枕1上沿着其长度方向开设有镶嵌槽5，在镶嵌槽5内嵌有超导线芯2，在线枕1的外表面和超导线芯2的外表面上设有涂锡层3，在超导线枕1的外部设有耐低温保护套4，所述耐低温保护套4将线枕1和超导线芯2套于其内。
所述涂锡层3的厚度为0.03mm以下。
所述线枕1由纯铜或者铜合金材料制成。
所述耐低温保护套4由耐低温玻璃纤维编织成。
上述低温复合超导导线的制作方法包括如下步骤：
a、将锡槽通电加热至250~270℃，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；
b、将超导线芯2浸入锡液中，使得超导线芯2的外表面附上一层涂锡层3；
c、在线枕1上沿着其长度方向以80~120m/min的速度通过拉拔或者滚压形成与超导线芯的直径相配合的镶嵌槽5；
d、将具有涂锡层3的超导线芯2放在线枕1的镶嵌槽5内，在超导线芯2的两侧壁上同时向中部施加压力，使得镶嵌槽5的宽度变窄，从而使具有涂锡层3的超导线芯2牢固地镶嵌在线枕1的镶嵌槽5内，具有涂锡层3的超导线芯2镶嵌速度控制在80~120m/min；
e、将镶嵌有超导线芯2的线枕1浸入锡液中，使得线枕1的外表面附上一层涂锡层3；
f、在附有涂锡层的线枕外部以4-6m/min编织耐低温保护套，得到低复合超导导线。
将超导线芯2镶嵌在线枕1中，以防护超导线芯2不受损伤，并且使低温复合超导导线Hc达到11特以上、Tc达到9.26K以上。

Claims (5)

1. 一种低温复合超导导线，其特征是：在线枕（1）上沿着其长度方向开设有镶嵌槽（5），在镶嵌槽（5）内嵌有超导线芯（2），在线枕（1）的外表面和超导线芯（2）的外表面上分别设有涂锡层（3），在线枕（1）的外部设有耐低温保护套（4），所述耐低温保护套（4）将线枕（1）和超导线芯（2）套于其内。
2.如权利要求1所述的低温复合超导导线，其特征是：所述涂锡层（3）的厚度为0.03mm以下。
3.如权利要求1所述的低温复合超导导线，其特征是：所述线枕（1）由纯铜或者铜合金制成。
4.如权利要求1所述的低温复合超导导线，其特征是：所述耐低温保护套（4）由耐低温玻璃纤维编织成。
5.一种低温复合超导导线的制作方法，其特征是该方法包括如下步骤：
a、将锡槽通电加热至250～270℃，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；
b、将超导线芯（2）浸入锡液中，使得超导线芯（2）的外表面附上一层涂锡层（3）；
c、在线枕（1）上沿着其长度方向以80～120m/min的速度通过拉拔或者滚压形成与超导线芯的直径相配合的镶嵌槽（5）；
d、将具有涂锡层（3）的超导线芯（2）放在线枕（1）的镶嵌槽（5）内，在超导线芯（2）的两侧壁上同时向中部施加压力，使得镶嵌槽（5）的宽度变窄，从而使具有涂锡层（3）的超导线芯（2）牢固地镶嵌在线枕（1）的镶嵌槽（5）内，具有涂锡层（3）的超导线芯（2）镶嵌速度控制在80～120m/min；
e、将镶嵌有超导线芯（2）的线枕（1）浸入锡液中，使得线枕（1）的外表面附上一层涂锡层（3）；
f、在附有涂锡层（3）的线枕外部以4-6m/min编织耐低温保护套（4），得到低温复合超导导线。
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