[發明專利]第二代ReBCO高溫超導體的接合方法及其接合體

無效

• 申請號: 201410122847.7
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN104078558A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 吳榮根;安熙成;李明勛
• 申請（專利權）人: K·約恩
• 主分類號: H01L39/24
• 分類號: H01L39/24;H01L39/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

1.一種第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，包括：

步驟（a），準備作為接合對象的兩股第二代ReBCO高溫超導體，ReBCO高溫超導體分別包括基板、ReBCO（ReBa2Cu3O7-x，在此Re為稀土材料，x為0≤x≤0.6）高溫超導層及其它層；

步驟（b），分別在上述第二代ReBCO高溫超導體的接合部位鉆孔；

步驟（c），分別刻蝕上述第二代ReBCO高溫超導體的接合部位來去除銅和/或銀層，來在接合部位中露出第二代ReBCO高溫超導層；

步驟（d），向接合爐投入第二代ReBCO高溫超導體后，以使兩個上述第二代ReBCO高溫超導層的露出面直接接觸或使上述第二代ReBCO高溫超導層的兩個露出面與第三個第二代ReBCO高溫超導體的第二代ReBCO高溫超導層的露出面直接接觸的方式，排列ReBCO高溫超導體；

步驟（e），在大氣壓的狀態下，在上述接合爐對第二代ReBCO高溫超導層的露出面的兩側邊緣固相壓接銅穩定化層和/或銀覆蓋層，來提高所有第二代ReBCO高溫超導體的接合強度；

步驟（f），使上述接合爐真空化，并將上述接合爐加熱至ReBCO包晶反應溫度以下，來對上述第二代ReBCO高溫超導體的ReBCO高溫超導層的露出面進行壓接，由此進行固相原子擴散；

步驟（g），在氧氣氛下，對上述第二代ReBCO高溫超導體間的接合區域進行退火處理，來分別向上述第二代ReBCO高溫超導體涂層間的ReBCO高溫超導層供氧；

步驟（h），在上述第二代ReBCO高溫超導體涂層間的接合區域涂敷銀，以在接合部位發生過電流時，使上述過電流旁通來防止發生淬滅；以及

步驟（i），利用焊料或環氧樹脂來加強第二代ReBCO高溫超導體涂層的接合部位。

2.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（b）中，在接合部位鉆孔時，以從上述基板貫穿至上述超導層的緊下方或從基板到穩定化層的方式形成孔，各孔的直徑為10～100μm，并以1～1000μm的間距排列。

3.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（c）中，刻蝕第二代ReBCO高溫超導體時，利用濕式刻蝕或等離子體干式刻蝕來進行刻蝕。

4.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（e）中，進行固相壓接時，在400℃以上至ReBCO包晶反應溫度以下的接合溫度下，對上述高溫超導體的接合部位施加0.1～30MPa的壓力，來進行固相壓接。

5.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（f）中，對第二代ReBCO高溫超導體涂層的接合區域進行壓接來進行原子擴散時，進行加熱時利用外部載荷壓縮。

6.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（g）中，對接合區域進行退火處理時，在加壓高豐純氧的氣氛及200～700℃的溫度范圍內向上述接合爐供氧，直到相對于上述第二代ReBCO的稀土類材料1摩爾，氧成為6.4～7摩爾。

7.根據權利要求1所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合方法，其特征在于，上述步驟（h）中，在上述接合區域以2～40μm的厚度涂敷銀，以增強過電流旁通效率。

8.一種第二代ReBCO高溫超導體的接合體，其特征在于，一股第二代ReBCO高溫超導體的第二代ReBCO高溫超導層與另一股第二代ReBCO高溫超導體的第二代ReBCO高溫超導層相接合，在上述高溫超導層間的接合區域的兩側，一股ReBCO高溫超導體的ReBCO高溫超導層的穩定化層和/或覆蓋層也直接接合于另一股ReBCO高溫超導體的ReBCO高溫超導層的穩定化層和/或覆蓋層，來增強第二代ReBCO高溫超導體的涂層的接合能力。

9.根據權利要求8所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合體，其特征在于，上述第二代ReBCO高溫超導體包括：

基板；

緩沖層，在上述基板上形成至少一個；

第二代ReBCO高溫超導層，形成于上述緩沖層上；

銀覆蓋層，分別形成于第二代ReBCO高溫超導層上及基板上，用于使第二代ReBCO高溫超導層電穩定；及

銅穩定化層，形成于各銀覆蓋層上。

10.根據權利要求8所述的第二代ReBCO高溫超導體的接合體，其特征在于，上述第二代ReBCO超導體包括：

基板；

緩沖層，在上述基板上形成至少一個；

第二代ReBCO高溫超導層，形成于上述緩沖層上；

銀覆蓋層，分別形成于第二代ReBCO高溫超導層上及基板上，用于使第二代ReBCO高溫超導層電穩定。