CN105702379B - 一种高温超导带材连续化快速加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超导带材的加热装置，特别涉及一种高温超导带材连续化快速加热装置。主要解决电阻丝加热方式存在的加热不充分及效率低的技术问题，本发明的技术方案是：一种高温超导带材连续化快速加热装置，包括一个放带轮和一个收卷轮，超导带材穿过加热炉，其特征是所述加热炉为半圆形抗辐射反射管，分成预热区和薄膜沉积区，在预热区，超导带材上方和下方设有透明挡板，在透明挡板靠半圆形抗辐射反射管一侧均设有辐射加热灯管；在薄膜沉积区，超导带材贴在上方金属传热板上，在金属传热板上方沿长度方向设有多个辐射加热灯管。特别适用于高温超导带材连续化镀膜和气氛热处理领域。

Description

一种高温超导带材连续化快速加热装置
技术领域
本发明涉及超导带材的加热装置，特别涉及一种高温超导带材连续化快速加热装置。
背景技术
本发明涉及高温超导带材连续化镀膜和热处理领域。基于ReBa1Cu2O7-δ（REBaCuO，RE=Y, Gd, Dy等稀土元素）高温超导体的第二代高温超导带材是一种新型电力材料，其结构包括了金属基带、氧化物缓冲层、铜基氧化物REBaCuO超导层和金属保护层。第二代高温超导带材是指以REBCO-123系超导材料为主的稀土类钡铜氧化物超导涂层导体。它由金属合金基带、种子层、阻挡层、帽子层、稀土钡铜氧超导层、保护层以及稳定层等构成。与第一代Bi系高温超导带材相比，第二代高温超导带材具有更高的不可逆场更高的超导转变温度和更高的临界电流密度，可以在较高的温度和磁场下应用，是各国在高温超导领域研发的焦点。
高温超导涂层导体的常用结构和组分为：基带为哈氏合金带或其他镍钨合金带，缓冲层为锰氧化镧/氧化镁/氧化钇，金属银为保护层；其中，超导层的各类制备技术路线中成本最低的为金属有机物涂层技术。可见，完成高温超导带材制备流程需要在金属合金基带上沉积各类氧化物以及超导层，而采用低成本化学法制备高温超导带材需要多次气氛热处理来实现。
为了提升产量，往往要求走带速度很快（大于100米/小时）。一般的电阻丝加热方式对金属基带的加热往往不充分且效率低下，影响各氧化物功能层的性能。针对上述多层结构连续化镀膜和多次气氛热处理，采用新型高效的加热装备，提高这些镀膜和热处理过程中的加热升温速率，对控制产品质量、提高生产效率十分重要。
发明内容
本发明目的在于针对金属基带上多层结构连续化镀膜和多次气氛热处理，主要解决电阻丝加热方式存在的加热不充分及效率低的技术问题，提供一种结构简单、连续动态条件下的高温超导带材连续化快速加热装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高温超导带材连续化快速加热装置，包括一个放带轮和一个收卷轮，超导带材穿过加热炉，其特征是所述加热炉为半圆形抗辐射反射管，分成预热区和薄膜沉积区，在预热区，超导带材上方和下方设有透明挡板，在透明挡板靠半圆形抗辐射反射管一侧均设有辐射加热灯管；在薄膜沉积区，超导带材贴在上方金属传热板上，在金属传热板上方沿长度方向设有多个辐射加热灯管。
所述透明挡板背面采用高反射率镜面设计，可以提高基带预热效率。
本发明的优点和有益效果在于：为保证有效、快速加热，设置预热区，在超导带材正反面放有辐射加热灯管，通过透明挡板最大限度吸收辐射热量，也保证带材挥发物质不影响加热灯管的寿命，有效解决基带高速运转情况下基带加热不充分的情况；在薄膜沉积区，只能有一面加热，另一面需正面向扩散的气相沉积等离子体或热处理的混合气体；为了保护辐射加热灯管、同时使加热带材的基地受热均匀，将超导带材贴在金属传热板上，超导带材不含功能薄膜层的那面与金属传热板接触，通过金属传热板间接加热，利于温度的控制与稳定，解决辐照过程热电偶温度变化过快的情况。采用辐射加热灯管加热，解决第二代高温超导带材生产过程中高温及氧化条件对普通加热体的腐蚀。本发明结构简单，升温速率高，特别适用于第二代高温超导带材高速制备。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1-辐射加热灯管，2-透明挡板，3-金属传热板，4-半圆形抗辐射反射管，5-放带轮，6-收卷轮，7-超导带材。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参照图1，一种高温超导带材连续化快速加热装置，包括一个放带轮5和一个收卷轮6，超导带材7穿过加热炉，所述加热炉为半圆形抗辐射反射管4，分成预热区和薄膜沉积区，在预热区，超导带材7上方和下方设有透明挡板2，透明挡板背面采用高反射率镜面设计，在透明挡板2靠半圆形抗辐射反射管4一侧均设有辐射加热灯管1；在薄膜沉积区，超导带材7贴在上方金属传热板3上，在金属传热板3上方沿长度方向设有多个辐射加热灯管1。
当超导带材7在预热区时，可以通过辐照方式提高到较高的预热；随后超导带材7进入薄膜沉积区，通过金属传热板3的接触传热，可以有效控制超导带材7的工作温度。采用密闭式的辐射加热灯管，可以解决第二代高温超导带材生产过程中高温及氧化条件对普通加热体的腐蚀。我们通过对比，通过使用该加热装置，可以将金属基带上LaMnO3缓冲层的Phi扫描从8度降低到5度，有效提高了缓冲层质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高温超导带材连续化快速加热装置，包括一个放带轮和一个收卷轮，超导带材穿过加热炉，其特征是所述加热炉为半圆形抗辐射反射管，分成预热区和薄膜沉积区，在预热区，超导带材上方和下方设有透明挡板，在透明挡板靠半圆形抗辐射反射管一侧均设有辐射加热灯管；在薄膜沉积区，超导带材贴在上方金属传热板上，在金属传热板上方沿长度方向设有多个辐射加热灯管。
2.根据权利要求1所述的一种高温超导带材连续化快速加热装置，其特征是：所述透明挡板背面为高反射率镜面。
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