[發明專利]一種超導等離子體材料棒及其生產方法

在審

• 申請號: 202011230596.6
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112216436A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 何強;盧國東
• 申請（專利權）人: 何強;盧國東
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00
• 代理公司: 成都為知盾專利代理事務所(特殊普通合伙) 51267
• 代理人: 李漢強

本發明公開了一種超導等離子體材料棒及其生產方法，所述材料棒包括內管和外管，在內管內填充有惰性氣體或氮氣且兩端封裝，所述內管套裝在外管內，在內管和外管之間的環隙填充有低放射的稀土材料而成。該材料棒的生產工藝主要采用以下步驟：1)將紫銅管連上AC調頻電源，置于真空反應釜中預處理，2)向經過預處理好的紫銅管中進行惰性氣體充裝，然后將紫銅管兩端進行密封壓制，3)將壓制完成的紫銅管置入在高碳鋼管中，同時在高碳鋼管中填充滿低放射的稀土材料，4)將封裝完成的高碳鋼管置入真空反應釜中進行表面金剛石鍍膜。本發明采用對生活中常見材料經過處理后，工藝方法具有流程簡單，成本較低，有利于生產推廣。

技術領域

本發明涉及一種室溫超導材料的加工領域，尤其涉及一種超導等離子體材料棒以及其生產工藝方法。

背景技術

量子物理學是由德國物理學家普朗克在1900年提出的能量量子化理論基礎上形成的學科，在人類關于能量研究的進程中實現了跨越。超導等離子體技術的不斷發展，并不斷應用于實踐，可以解決人類賴以生存的生態環境、人類健康等重大問題。

而等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質第四態。物質由分子構成，分子由原子構成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的帶負電的電子構成。當施以高能量后，電子離開原子核，這時，物質就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的等離子體。

盡管人們已經發現了數多種超導體，但真正具有實用價值的超導體并不多。目前得到應用的低溫超導體主要包括NbTi、Nb₃Sn、Nb₃Al等，具有實用價值的高溫超導體主要包括鉍系、釔系。進入21世紀以來，MgB2(Tc為39K)和鐵基超導體(Tc最高為55K)相繼被發現，成為兩種新的具有實際應用潛力的超導體。目前，低溫等離子體技術在工業應用中較為常見，但是在我國應用的領域還非常有限。

盡管人們已經發現了數萬種超導體，但真正具有實用價值的超導體并不多。目前得到應用的低溫超導體主要包括NbTi、Nb3Sn、Nb3Al等，具有實用價值的高溫超導體主要包括鉍系(BSCCO，Tc約90K-110K，也稱為第一代高溫超導材料，主要包括BSCCO-2212和BSCCO-2223兩種，也簡稱Bi-2212或Bi-2223)、釔系(Tc約90K，YBCO或ReBCO，也稱為第二代高溫超導材料)。進入21世紀以來，MgB2(Tc為39K)和鐵基超導體(Tc最高為55K)相繼被發現，成為兩種新的具有實際應用潛力的超導體。但都屬于低溫超導的范疇，要獲得超導首先需要獲得低溫環境，低溫環境的獲取需要消耗大量的能源，大大限制了超導的應用范圍。

發明內容

本發明的目的是為克服上述存在之不足，發明人通過長期的探索嘗試以及多次的實驗和努力，不斷改革與創新，提出了一種超導等離子體材料棒及其生產方法,其工藝流程簡潔，需要的設備簡單，容易操作，費用低。

為實現上述目的，本發明提供了一種超導等離子體材料棒，其包括內管和外管，在內管內填充有惰性氣體或氮氣且兩端封裝，所述內管套裝在外管內，在內管和外管之間的間隙填充有低放射的稀土材料，所述外管外表面鍍有金剛石薄膜。

根據本發明所提供的一種超導等離子體材料棒，其進一步地優選技術方案是：所述惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣或氙氣。

根據本發明所提供的一種超導等離子體材料棒，其進一步地優選技術方案是：所述內管為銅管或馬氏體合金管或鈦材管或紫銅管。

根據本發明所提供的一種超導等離子體材料棒，其進一步地優選技術方案是：外管為高碳鋼管。

根據本發明所提供的一種超導等離子體材料棒，其進一步地優選技術方案是：所述金剛石薄膜為乙炔基SP³結構的金剛石薄膜。

本發明還提供了一種超導等離子體材料棒的生產方法，其包括以下步驟：