[發明專利]一種金屬鎧裝的高溫超導線及其制備方法

在審

• 申請號: 201811455986.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109585087A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 羅運松;宋萌;胡南南;史正軍;程文鋒;夏亞君;李力;韋瑋;李柱永;金之儉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00;H01B13/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明涉及超導帶材技術領域，尤其涉及一種金屬鎧裝的高溫超導線及其制備方法。本發明公開了一種金屬鎧裝的高溫超導線的制備方法，包括以下步驟：步驟1：將第二代高溫超導帶材用高溫焊錫進行堆疊焊接，制得超導線；步驟2：采用低溫焊錫用金屬對所述超導線進行鎧裝，得到金屬鎧裝的高溫超導線。用該制備方法得到的金屬鎧裝的高溫超導線扭繞后內部帶材結合緊密，未變形，且其臨界電流與鎧裝前的超導線臨界電流之比高于95％，解決了現有的超導線的超導帶材堆疊的結合力不足，從而無法滿足其側向扭繞的技術問題。

技術領域

本發明涉及超導帶材技術領域，尤其涉及一種金屬鎧裝的高溫超導線及其制備方法。

背景技術

自1911年荷蘭萊頓(Leiden)大學的卡末林·昂納斯(Kamerlingh Onnes)教授在實驗室首次發現超導現象以來，超導材料及其應用一直是當代科學技術最活躍的前沿研究領域之一。在過去的十幾年間，以高溫超導為主的超導電力設備的研究飛速發展，在超導儲能、超導電纜、超導限流器、超導變壓器等領域取得顯著成果。

臨界熔點、臨界磁場及臨界電流是所有超導材料的三個固有臨界參數，只有同時滿足三種臨界條件時超導材料才會處于超導狀態，是影響超導應用的最為重要的因素。其中，臨界電流是指在超導狀態下，超導線能夠通過的最大電流，這是衡量超導線載流能力最重要的指標。

為了提升大型超導電力設備中超導線纜的載流能力，常常需要將帶材并聯使用。目前，超導帶材的堆疊工藝已經成熟。但是，在制作超導線纜時，由于堆疊帶材的結合力不足以滿足其側向扭繞，因此在扭繞過程中極易造成帶材中某結合層剝落。

發明內容

本發明提供了一種金屬鎧裝的高溫超導線及其制備方法，解決了現有的超導線的超導帶材堆疊的結合力不足，從而無法滿足其側向扭繞的問題。

其具體技術方案如下：

本發明提供了一種金屬鎧裝的高溫超導線的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將第二代高溫超導帶材用高溫焊錫進行堆疊焊接，制得超導線；

步驟2：采用低溫焊錫用金屬對所述超導線進行鎧裝，得到金屬鎧裝的高溫超導線。

需要說明的是，第二代高溫超導帶材較第一代高溫超導帶材成本降低的預期更大，相同磁場下通流能力更強，是超導材料實用化最有前景的一類材料。

第二代高溫起導帶材需先切割成細絲再進行堆疊，切割前和切割后的帶材厚度一致。帶材切絲為現有技術，此處不做贅述。

第二代高溫超導帶材厚度約0.1-0.2mm，寬度有4cm/10cm等規格，如果是4cm寬的帶材需要用2-5根(不同廠家帶材厚度不一)。

需要說明的是，高溫焊錫后，第二代高溫超導帶材料之間通過焊錫層連接。

更優選地，步驟2中超導線先置于用于鎧裝的金屬表面，然后再放入凹槽中。

優選地，所述高溫焊錫的熔點為200℃-250℃。

優選地，所述低溫焊錫的熔點小于所述高溫焊錫的熔點，且所述高溫焊錫的熔點與所述低溫焊錫的熔點差值為20℃以上。

更優選地，低溫焊錫的熔點小于200℃，進一步優選為170℃以下，最優選為130℃。

需要說明的是，此處低溫焊錫的熔點只需低于步驟1中高溫焊錫的熔點即可，高溫焊錫與低溫焊錫的溫差越大，可以確保低溫焊錫處理時，高溫焊錫焊接完全且不發生相變。

優選地，所述鎧裝具體為：

將所述超導線和所述金屬一同置于盛有低溫焊錫的可調溫凹槽中，所述超導線和所述金屬均浸沒在所述低溫焊錫中，且所述超導線位于所述金屬的表面，然后對所述金屬進行壓合，將所述超導線鎧裝在所述金屬內側。