CN106898433A - 超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材、超导石墨烯复合电缆；超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：石墨烯层、超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层；所述多层石墨烯层包括：横向石墨烯层、纵向石墨烯层；多层石墨烯层的横向石墨烯层和纵向石墨烯层分别与超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层相连接，它们共同构成石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体线/带材；超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：单面超导石墨烯复合薄膜线/带材、双面超导石墨烯复合薄膜线/带材。超导石墨烯复合电缆具有石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体特征。

Description

超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆
技术领域
本发明属于电力传输系统领域，涉及一种超导线/带材及电缆，更具体地涉及一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆。
背景技术
超导技术是21世纪具有重大经济和战略意义的高新技术。超导线/带材及电缆具有传输容量大、功率密度高、长距离、体积小、重量轻、传输损耗低、无火灾隐患、环境友好等优点，因此在超导量子干涉器、滤波器、限流器、电机、储能设备、变压器、磁体技术、医疗核磁共振成像、高能物理实验和高速交通输运等领域具有重要的应用前景。但目前超导线/带材及电缆的发展也面临一些技术问题，需要进一步优化和提高，如：将超导线/带材制成超导电缆一般要将超导线/带材缠绕在骨架上，因此需要进一步提高超导线/带材的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性，以便制造出的超导线/带材具有一定的均匀性、性能稳定性；当有任何类型的机械扰动、热扰动或磁扰动，以及电力系统的故障电流都对超导线/带材及超导电缆存在一定冲击，会产生失超问题；如果出现失超现象，无任是采取重新预冷或重新励磁，还是采取系统停机，所造成的经济损失都将是巨大的。鉴于超导线/带材及电缆系统比较复杂，运行条件比较苛刻，失超发展速度十分迅速，当前结构的超导线/带材及电缆明显存在有效抵抗及承受故障电流冲击能力较弱的问题；当前结构的超导线/带材及电缆还存在失超不稳定性，以及存在柔韧性、侧弯性和可加工性等不太好的问题，人们为了克服这些技术缺陷，往往采用超导体敷大量常导金属的技术，因此耗费常导金属量较多，也会使超导体偏大或偏重；由于快速传热与分流电流与常导金属接触面积及方位有关，与常导金属的导热能力和导电电阻及性能有关，与采用常导金属材料种类与采用量多少有关，以及与采用常导金属材料的技术方式有关。因此，当前超导线/带材及电缆的结构及技术还面临需要解决及克服的系列缺陷。
如何将超导线/带材及电缆结构的优化设计与超导线/带材及电缆的稳定化技术相结合，如何进一步提高超导线/带材及电缆的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性，如何将超导线/带材及电缆的失超保护与结构优化相结合，如何提高超导线/带材及电缆的高效导电、快速传热能力，以及进一步提高稳定化性能等，这些都是亟待解决的系列重要技术问题。
发明内容
针对当前超导线/带材及电缆存在的系列问题，本发明提供一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，以达到优化提升超导线/带材及电缆的柔韧性、侧弯性和可加工性，以及进一步优化改善高效导电、快速传热以及稳定化等性能的目的。
本发明的一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆的实现具体技术方案包括：
一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：石墨烯层、超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层；所述石墨烯层包括：石墨烯薄膜层、石墨烯涂层、石墨烯复合材料层、超导石墨烯层；所述超导石墨烯层包括：石墨烯插层复合材料层；所述石墨烯层包括：一层或多层；所述多层石墨烯层包括：横向石墨烯层、纵向石墨烯层；所述超导薄膜层包括：超导薄膜层、超导涂层，包括：一层或多层；所述缓冲层包括：一层或多层；所述多层石墨烯层的横向石墨烯层和纵向石墨烯层分别与超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层相连接，它们共同构成石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体线/带材；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：单面超导石墨烯复合薄膜线/带材、双面超导石墨烯复合薄膜线/带材；所述构成的石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体可以优化提高超导薄膜线/带材的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性；当超导薄膜线/带材出现失超现象时，可以协同快速分流失超电流和失超引起的热量，能够使超导薄膜线/带材温度降低，能够使超导薄膜线/带材迅速恢复到正常的工作状态。
上述方案中，所述单面超导石墨烯复合薄膜线/带材指：在基材层一侧面有超导薄膜层；所述单面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构为：第一横向石墨烯层一面与超导薄膜层一面相连接，第一横向石墨烯层另一面与第一横向稳定层相连接；所述超导薄膜层另一面与缓冲层一面相连接；缓冲层另一面与第二横向石墨烯层一面相连接；第二横向石墨烯层另一面与基材层一面相连接，基材层另一面与第三横向石墨烯层一面相连接；第三横向石墨烯层另一面与第二横向稳定层相连接；它们形成有序层压构型；纵向两侧面石墨烯层一面和纵向两侧面稳定层相连接，纵向两侧面石墨烯层另一面与第一横向稳定层边缘、第一横向石墨烯层边缘、超导薄膜层边缘、缓冲层边缘、第二横向石墨烯层边缘、基材层边缘、第三横向石墨烯层边缘、第二横向稳定层边缘相连接，它们共同构成单面网格状石墨烯复合超导薄膜协同结构体线/带材。
上述方案中，所述双面超导石墨烯复合薄膜线/带材指：在基材层有上侧面超导薄膜层、下侧面超导薄膜层；所述双面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构为：第一横向石墨烯层一面与上侧面超导薄膜一面相连接，第一横向石墨烯层另一面与上侧面横向稳定层相连接；所述上侧面超导薄膜另一面与上侧面缓冲层一面相连接，上侧面缓冲层另一面与第二横向石墨烯层一面相连接；第二横向石墨烯层另一面与基材层一面相连接，基材层另一面与第三横向石墨烯层一面相连接；第三横向石墨烯层另一面与下侧面缓冲层一面相连接，下侧面缓冲层另一面与下侧面超导薄膜层一面相连接；下侧面超导薄膜层另一面与第四横向石墨烯层一面相连接，第四横向石墨烯层另一面与下侧面横向稳定层相连接；它们形成有序层压构型；纵向两边侧面石墨烯层的一面与纵向两边侧面稳定层相连接；纵向两边侧面石墨烯层的另一面则与上侧面横向稳定层边缘、第一横向石墨烯层边缘、上侧面超导薄膜边缘、上侧面缓冲层边缘、第二横向石墨烯层边缘、基材层边缘、第三横向石墨烯层边缘、下侧面缓冲层边缘、下侧面超导薄膜边缘、第四横向石墨烯层边缘、下侧面横向稳定层边缘相连接，它们共同构成双面网格状石墨烯复合超导薄膜协同结构体线/带材。
提供一种超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材电缆、超导线/带材电缆；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材电缆包括：采用上述单面超导石墨烯复合薄膜线/带材、双面超导石墨烯复合薄膜线/带材；所述超导线/带材电缆包括：采用YBa2Cu3O7-x(YBCO或Y-123)涂层导体带材、MgB2超导线/带材、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox或(Bi，Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi2223)超导带材、Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi2212)超导带材、GdBa2Cu3O7-x(GBCO)超导带材、YBCO或GBCO涂敷超导带材。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合电缆，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材、超导线/带材、骨架、石墨烯层、绝热层、电气绝缘层、屏蔽层和保护层；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材或超导线/带材包括：一层或多层；所述石墨烯层包括：一层或多层；所述骨架包括：内中空外凸凹形骨架、实心轴状骨架；所述内中空外凸凹形骨架的凸凹形数包括：两个或多个，其中内中空部分可以流通液氮或液氦；所述实心轴状骨架包括：实心绞合线状骨架；所述超导石墨烯复合电缆是将超导石墨烯复合薄膜线/带材或超导线/带材采用堆叠或绞扭方式螺旋缠绕在实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽处；实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽面与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与超导石墨烯复合薄膜线/带材层或超导线/带材层相连接，其凹槽处石墨烯层还与外层包覆整体骨架的石墨烯层相连接，形成网格状形态，它们共同构成石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体电缆；其网格状石墨烯层即能够分流凹槽里超导线/带材产生的失超电流，也能够将失超热量快速传输给骨架，协同骨架将失超热量快速传输给流通的液氮或液氦，使超导线/带材温度降低，使超导石墨烯复合电缆能够快速恢复到正常工作状态。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合薄膜线/带材的缓冲层处于基材层与超导薄膜层之间；所述缓冲层具有多层结构包括：种子层、阻挡层、模板层；所述缓冲层采用的材料为金属氧化物，包括：Y2O3、Y稳定ZrO2(YSZ)、CeO2、Gd2O3、LaMnO3(LMO)、SrTiO3、MgO、Al2O3、Gd2Zr4O7(GZO)；所述缓冲层为过渡层，可以阻挡原子扩散，并将织构顺延到超导体中；所述基材层包括：Ni、Ni合金、铜合金、不锈钢、银合金；所述稳定层包括：Cu层、Ag层或Au层。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合电缆的骨架包括：采用金属材料、合金材料、聚合物、橡胶、陶瓷；所述超导石墨烯复合电缆的骨架形态包括：圆形、椭圆形、长方形、多边形。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合电缆的绝热层包括：本体恒温器，由同轴双层波纹管套制，两层波纹管之间抽成真空，可以有效地降低热传导；所述绝热层嵌有多层防辐射金属箔，包括：铝箔，可以有效地降低辐射传热；其绝热层功能是实现超导石墨烯复合电缆与外部环境绝热，保证超导石墨烯复合电缆在低温环境下安全工作运行。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合电缆的电气绝缘层包括：热绝缘层、冷绝缘层；所述电气绝缘层包括：聚丙烯复合层压纸(PPLP)、聚酰亚胺纸(PI)、低密度聚乙烯薄膜(LDPE)；所述PPLP绝缘纸包括：采用两层牛皮纸和一层PP膜复合而成的聚乙烯复合纸，其作用是使各层之间电气绝缘。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合电缆的超导屏蔽层包括：采用与超导体层相同的超导带材或相同的超导线材，但绕制方向相反；所述超导屏蔽层也包括：石墨烯复合屏蔽材料；所述超导屏蔽层与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与流通液氮的绝热层波纹管外侧面相连接，它们共同构成石墨烯复合超导屏蔽协同结构体；采用超导屏蔽层将磁场屏蔽在超导电缆内，避免电磁泄漏对其它元件产生影响。
上述方案中，所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆，所述超导石墨烯复合电缆的保护层包括：普遍橡胶(包括：氯丁胶)、氯乙烯(包括：高、中、低密度，线性低密度)、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯，其作用具有防潮、抗压及耐磨，为超导石墨烯复合电缆提供短路保护及物理、化学、环境、温度、湿度保护。
本发明的超导石墨烯复合薄膜线/带材及电缆与现有技术相比具有以下有益效果：
a、本发明的超导石墨烯复合薄膜线/带材采用了多层横向石墨烯层和纵向石墨烯层，且分别与超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层相连接，它们共同构成石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体线/带材；构成的石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体可以优化提高超导薄膜线/带材的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性；当超导薄膜线/带材出现失超现象时，石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体还可以快速分流失超电流和失超引起的热量，使超导薄膜线/带材温度降低，迅速使超导薄膜线/带材恢复到正常的工作状态，提高了超导石墨烯复合薄膜线/带材的工作稳定性和安全性。
b、本发明的超导石墨烯复合电缆采用了将超导石墨烯复合薄膜线/带材或超导线/带材堆叠或绞扭方式螺旋缠绕在实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽处；实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽面与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与超导石墨烯复合薄膜线/带材层或超导线/带材层相连接，其凹槽处石墨烯层还与外层包覆整体骨架的石墨烯层相连接，形成网格状形态，它们共同构成石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体电缆；其网格状石墨烯层即能够分流骨架凹槽里超导线/带材产生的失超电流，也能够将失超热量快速传输给骨架，协同骨架将失超热量快速传输给流通的液氮或液氦，使超导线/带材温度降低，并使超导石墨烯复合电缆能够迅速恢复到正常工作状态。
c、本发明在超导石墨烯复合薄膜线/带材、超导石墨烯复合电缆中采用了多层石墨烯层，包括：横向石墨烯层、纵向石墨烯层，它们构成石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体线/带材或石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体电缆；由于采用的多层石墨烯层不光具有机械强度高，其柔韧性、侧弯性和可加工性能好，而且导热性、导电性也好，因此在制造超导线/带材和超导电缆的过程中可以减少大量敷铜(金属)量，从而可以减少制造超导线/带材厚度和减轻制造超导电缆重量，并且所制造的超导线/带材和超导电缆的各项性能指标均能够得到提高。
d、本发明的超导石墨烯复合电缆采用了超导屏蔽层一面与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与流通液氮的绝热层波纹管面相连接，它们共同构成石墨烯复合超导屏蔽层协同结构体；超导屏蔽层采用与超导体层相同的超导带材或相同的超导线材，但绕制方向相反；采用超导屏蔽层将磁场屏蔽在超导电缆内，避免电磁泄漏对其它元件产生影响；当超导屏蔽层的超导体产生失超电流或失超热量时，石墨烯层与绝热层中流动液氮的波纹管产生协同作用，将失超电流进行分流，将失超热量迅速传输给流动的液氮，促使超导屏蔽层失超温度迅速下降，恢复到正常的工作状态，提供了超导屏蔽层的工作稳定性和安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是单面超导石墨烯复合薄膜线/带材的结构剖面示意图；
图2是双面超导石墨烯复合薄膜线/带材的结构剖面示意图；
图3是五凸凹形骨架超导石墨烯复合电缆的结构示意图；
图4是五凸凹形骨架超导石墨烯复合电缆的结构剖面示意图。
具体实施例
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1.
本发明单面超导石墨烯复合薄膜线/带材的结构剖面示意图如图1所示，单面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构特征为：在基材层7一侧面有超导薄膜层4；在本实施例1中：第一横向石墨烯层1、第二横向石墨烯层2、第三横向石墨烯层3、纵向侧面石墨烯层8、纵向侧面石墨烯层9均采用石墨烯薄膜；超导薄膜层4采用YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体带材；第一横向稳定层5、第二横向稳定层12、纵向侧面稳定层10、纵向侧面稳定层11均采用镀Cu层；基材层7采用Ni合金；缓冲层6由6a、6b、6c三层依次叠置构成，缓冲层6a采用LaMnO3(LMO)，缓冲层6b采用MgO，缓冲层6c采用MgO。
单面超导石墨烯复合薄膜线/带材具体结构为：第一横向石墨烯层1一面与超导薄膜层4一面相连接，第一横向石墨烯层1另一面与第一横向稳定层5相连接；超导薄膜层4另一面与缓冲层6中6a一面相连接；缓冲层6中6c一面与第二横向石墨烯层2一面相连接；第二横向石墨烯层2另一面与基材层7一面相连接，基材层7另一面与第三横向石墨烯层3一面相连接；第三横向石墨烯层3另一面与第二横向稳定层12相连接；它们形成有序叠置构型；纵向两侧面石墨烯层8、9的一面分别和纵向两侧面稳定层10、11相连接，纵向两侧面石墨烯层8、9的另一面分别与第一横向稳定层5边缘、第一横向石墨烯层1边缘、超导薄膜层4边缘、缓冲层6边缘、第二横向石墨烯层2边缘、基材层7边缘、第三横向石墨烯层3边缘、第二横向稳定层12边缘相连接，它们共同构成单面网格状石墨烯复合超导薄膜协同结构体线/带材。
单面超导石墨烯复合薄膜线/带材中构成的单面石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体可以优化提高超导薄膜线/带材的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性；当超导薄膜线/带材出现失超现象时，可以协同快速分流失超电流和失超引起的热量，使超导薄膜线/带材温度降低，迅速使超导薄膜线/带材恢复到正常的工作状态。
实施例2.
本发明双面超导石墨烯复合薄膜线/带材的结构剖面示意图如图2所示，双面超导石墨烯复合薄膜线/带材指：在基材层11有上侧面超导薄膜层7、下侧面超导薄膜层8；在本实施例2中第一横向石墨烯层1、第二横向石墨烯层2、第三横向石墨烯层3、第四横向石墨烯层4、纵向侧面石墨烯层5、纵向侧面石墨烯层6均采用超导石墨烯层，即：石墨烯插层复合材料层；上侧面超导薄膜,7、下侧面超导薄膜层8均采用：GdBa2Cu3O7-x(GBCO)超导带材；横向稳定层9、横向稳定层13、纵向侧面稳定层14、纵向侧面稳定层15均采用镀Ag层；基材层11采用Ni合金；上侧面缓冲层10由10a、10b、10c三层依次叠置构成，上侧面缓冲层10a采用LaMnO3(LMO)，上侧面缓冲层10b采用MgO，上侧面缓冲层10c采用MgO；下侧面缓冲层12由12a、12b、12c三层依次叠置构成，下侧面缓冲层12a采用LaMnO3(LMO)，下侧面缓冲层12b采用MgO，下侧面缓冲层12c采用MgO。
双面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构为：第一横向石墨烯层1一面与上侧面超导薄膜层7一面相连接，第一横向石墨烯层1另一面与上侧面横向稳定层9相连接；所述上侧面超导薄膜层7另一面与上侧面缓冲层10中10a一面相连接，上侧面缓冲层10中10c一面与第二横向石墨烯层2一面相连接；第二横向石墨烯层2另一面与基材层11一面相连接，基材层11另一面与第三横向石墨烯层3一面相连接；第三横向石墨烯层3另一面与下侧面缓冲层12中12c一面相连接，下侧面缓冲层12中12a一面与下侧面超导薄膜层8一面相连接；下侧面超导薄膜层8另一面与第四横向石墨烯层4一面相连接，第四横向石墨烯层4另一面与下侧面横向稳定层13相连接；它们形成有序叠置构型；两边纵向侧面石墨烯层5、纵向侧面石墨烯层6的一面与纵向两边侧面稳定层14、15相连接；纵向两边侧面石墨烯层5、6的另一面则分别与上侧面横向稳定层边缘9、第一横向石墨烯层1边缘、上侧面超导薄膜边缘7、上侧面缓冲层边缘10、第二横向石墨烯层2边缘、基材层11边缘、第三横向石墨烯层3边缘、下侧面缓冲层12边缘、下侧面超导薄膜层8边缘、第四横向石墨烯层4边缘、下侧面横向稳定层13边缘相连接，它们共同构成双面网格状石墨烯复合超导薄膜协同结构体线/带材。
双面超导石墨烯复合薄膜线/带材中构成的双面石墨烯网格状复合超导薄膜协同结构体可以优化提高超导薄膜线/带材的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性；当超导薄膜线/带材出现失超现象时，可以协同快速分流失超电流和失超引起的热量，使超导薄膜线/带材温度降低，迅速使超导薄膜线/带材恢复到正常的工作状态。
实施例3.
本发明的五凸凹形骨架超导石墨烯复合电缆的结构示意图如图3所示，五凸凹形骨架超导石墨烯复合电缆的结构剖面示意图如图4所示；超导石墨烯复合电缆，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材1、骨架2、石墨烯层7、石墨烯层8、绝热层3、电气绝缘层4、屏蔽层5、石墨烯层9和保护层6；超导石墨烯复合薄膜线/带材1采用双面超导石墨烯复合薄膜线/带材，其超导体为：GdBa2Cu3O7-x(GBCO)超导带材；骨架2采用：内中空外凸凹形骨架，其材料为金属铜；内中空外凸凹形骨架2的凸凹形数为：五个，其中内中空部分可以流通液氮10；绝热层3采用本体恒温器，由同轴双层波纹管套制，两层波纹管之间抽成真空，可以有效地降低热传导；绝热层嵌有多层防辐射金属箔，包括：铝箔，可以有效地降低辐射传热；其绝热层3功能是实现超导石墨烯复合电缆与外部环境绝热，保证超导石墨烯复合电缆在低温环境下安全工作运行。电气绝缘层4采用聚丙烯复合层压纸(PPLP)；超导屏蔽层5采用与超导体层1相同的超导带材，但绕制方向相反；保护层6采用氯磺化聚乙烯，其作用具有防潮、抗压及耐磨，为超导石墨烯复合电缆提供短路保护及物理、化学、环境、温度、湿度保护。
石墨烯层采用多层，包括：五凸凹形骨架凹槽表面石墨烯层7、包覆整个五凸凹形骨架外表面石墨烯层8、超导屏蔽层5外侧石墨烯层9；超导石墨烯复合电缆是将超导石墨烯复合薄膜线/带材1采用外表有绝缘物质，并堆叠或绞扭方式螺旋缠绕在五凸凹形骨架2内设置有石墨烯层7的凹槽处；已螺旋缠绕超导石墨烯复合薄膜线/带材1的五凸凹形骨架整个外表面与石墨烯层8一面相连接，石墨烯层8另一面与绝热层3相连接，其凹槽处石墨烯层7还与外层包覆整体骨架的石墨烯层8相连接，形成整体网格状形态，它们共同构成石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体电缆；超导石墨烯复合电缆中构成的石墨烯网格状复合超导线/带材协同结构体可以优化提高超导石墨烯复合电缆的机械强度、柔韧性、侧弯性和可加工性；其网格状石墨烯层即能够分流骨架凹槽2里超导线/带材1产生的失超电流，也能够将失超热量快速传输给骨架2，协同骨架2将失超热量快速传输给流通的液氮10，使超导线/带材1温度降低，使超导石墨烯复合电缆快速恢复到正常工作状态。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种超导石墨烯复合薄膜线/带材，其特征在于，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：石墨烯层、超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层；所述石墨烯层包括：石墨烯薄膜层、石墨烯涂层、石墨烯复合材料层、超导石墨烯层；所述超导石墨烯层包括：石墨烯插层复合材料层；所述多层石墨烯层包括：横向石墨烯层、纵向石墨烯层；所述超导薄膜层包括：超导薄膜层、超导涂层；所述多层石墨烯层的横向石墨烯层和纵向石墨烯层分别与超导薄膜层、缓冲层、基材层、稳定层相连接；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材包括：单面超导石墨烯复合薄膜线/带材、双面超导石墨烯复合薄膜线/带材。
2.根据权利要求1所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材，其特征在于，所述单面超导石墨烯复合薄膜线/带材在基材层一侧面有超导薄膜层；所述单面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构为：第一横向石墨烯层一面与超导薄膜层一面相连接，第一横向石墨烯层另一面与第一横向稳定层相连接；所述超导薄膜层另一面与缓冲层一面相连接；缓冲层另一面与第二横向石墨烯层一面相连接；第二横向石墨烯层另一面与基材层一面相连接，基材层另一面与第三横向石墨烯层一面相连接；第三横向石墨烯层另一面与第二横向稳定层相连接；纵向两侧面石墨烯层一面和纵向两侧面稳定层相连接，纵向两侧面石墨烯层另一面与第一横向稳定层边缘、第一横向石墨烯层边缘、超导薄膜层边缘、缓冲层边缘、第二横向石墨烯层边缘、基材层边缘、第三横向石墨烯层边缘、第二横向稳定层边缘相连接。
3.根据权利要求1所述的超导石墨烯复合薄膜线/带材，其特征在于，所述双面超导石墨烯复合薄膜线/带材在基材层有上侧面超导薄膜层、下侧面超导薄膜层；所述双面超导石墨烯复合薄膜线/带材结构为：第一横向石墨烯层一面与上侧面超导薄膜一面相连接，第一横向石墨烯层另一面与上侧面横向稳定层相连接；所述上侧面超导薄膜另一面与上侧面缓冲层一面相连接，上侧面缓冲层另一面与第二横向石墨烯层一面相连接；第二横向石墨烯层另一面与基材层一面相连接，基材层另一面与第三横向石墨烯层一面相连接；第三横向石墨烯层另一面与下侧面缓冲层一面相连接，下侧面缓冲层另一面与下侧面超导薄膜层一面相连接；下侧面超导薄膜层另一面与第四横向石墨烯层一面相连接，第四横向石墨烯层另一面与下侧面横向稳定层相连接；纵向两边侧面石墨烯层的一面与纵向两边侧面稳定层相连接；纵向两边侧面石墨烯层的另一面则与上侧面横向稳定层边缘、第一横向石墨烯层1边缘、上侧面超导薄膜边缘、上侧面缓冲层边缘、第二横向石墨烯层边缘、基材层边缘、第三横向石墨烯层边缘、下侧面缓冲层边缘、下侧面超导薄膜边缘、第四横向石墨烯层边缘、下侧面横向稳定层边缘相连接。
4.一种超导石墨烯复合电缆，其特征在于，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材电缆、超导线/带材电缆；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材电缆包括权利要求1所述的单面超导石墨烯复合薄膜线/带材、双面超导石墨烯复合薄膜线/带材；所述超导线/带材电缆包括YBa2Cu3O7-x(YBCO或Y-123)涂层导体带材、MgB2超导线/带材、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox或(Bi，Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi2223)超导带材、Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi2212)超导带材、GdBa2Cu3O7-x(GBCO)超导带材、YBCO或GBCO涂敷超导带材。
5.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，包括：超导石墨烯复合薄膜线/带材、超导线/带材、骨架、石墨烯层、绝热层、电气绝缘层、屏蔽层和保护层；所述超导石墨烯复合薄膜线/带材或超导线/带材包括：一层或多层；所述石墨烯层包括：一层或多层；所述骨架包括：内中空外凸凹形骨架、实心轴状骨架；所述内中空外凸凹形骨架的凸凹形数包括：两个或多个，其中内中空部分可以流通液氮或液氦；所述实心轴状骨架包括：实心绞合线状骨架；所述超导石墨烯复合电缆是将超导石墨烯复合薄膜线/带材或超导线/带材采用堆叠或绞扭方式螺旋缠绕在实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽处；实心轴状骨架外侧面或骨架外侧凸凹形的凹槽面与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与超导石墨烯复合薄膜线/带材层或超导线/带材层相连接，其凹槽处石墨烯层还与外层包覆整体骨架的石墨烯层相连接，形成网格状形态。
6.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合薄膜线/带材的缓冲层处于基材层与超导薄膜层之间；所述缓冲层具有多层结构包括：种子层、阻挡层、模板层；所述缓冲层采用的材料为金属氧化物，包括：Y2O3、Y稳定ZrO2(YSZ)、CeO2、Gd2O3、LaMnO3(LMO)、SrTiO3、MgO、Al2O3、Gd2Zr4O7(GZO)；所述缓冲层为过渡层，可以阻挡原子扩散，并将织构顺延到超导体中；所述基材层包括：Ni、Ni合金、铜合金、不锈钢、银合金；所述稳定层包括：Cu层、Ag层或Au层。
7.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合电缆的骨架包括：采用金属材料、合金材料、聚合物、橡胶、陶瓷；所述超导石墨烯复合电缆的骨架形态包括：圆形、椭圆形、长方形、多边形。
8.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合电缆的绝热层包括：本体恒温器，由同轴双层波纹管套制，两层波纹管之间抽成真空；所述绝热层嵌有多层防辐射金属箔。
9.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合电缆的电气绝缘层包括：热绝缘层、冷绝缘层；所述电气绝缘层包括：聚丙烯复合层压纸(PPLP)、聚酰亚胺纸(PI)、低密度聚乙烯薄膜(LDPE)；所述PPLP绝缘纸包括：采用两层牛皮纸和一层PP膜复合而成的聚乙烯复合纸，其作用是使各层之间电气绝缘。
10.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合电缆的超导屏蔽层包括：采用与超导体层相同的超导带材或相同的超导线材，但绕制方向相反；所述超导屏蔽层也包括：石墨烯复合屏蔽材料；所述超导屏蔽层与石墨烯层一面相连接，石墨烯层另一面与流通液氮的绝热层波纹管外侧面相连接。
11.根据权利要求4所述的超导石墨烯复合电缆，其特征在于，所述超导石墨烯复合电缆的保护层包括：氯丁胶、氯乙烯、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯。
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