[其他]超導(dǎo)顆粒的分離方法和設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101050
• 申請(qǐng)日: 1987-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN87101050A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃佶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所
• 主分類號(hào): H01B12/00
• 分類號(hào): H01B12/00;H01L39/00
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 沈德新,季良赳

本發(fā)明是一種利用超導(dǎo)體的完全抗磁性，借助磁場(chǎng)分離超導(dǎo)顆粒的方法和設(shè)備。屬于應(yīng)用超導(dǎo)體特性處理超導(dǎo)體材料的方法和設(shè)備。

前不久，發(fā)現(xiàn)了在液氮溫區(qū)具有超導(dǎo)電性的氧化物超導(dǎo)材料，為超導(dǎo)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。實(shí)用的超導(dǎo)材料主要有各種超導(dǎo)線材、帶材和超導(dǎo)厚膜、薄膜和以此做成的各種超導(dǎo)器件。制備致密的和單純的超導(dǎo)相連續(xù)體對(duì)研制實(shí)用的超導(dǎo)材料以及提高其性能（如超導(dǎo)線材和帶材的臨界電流密度）至關(guān)緊要。特別，對(duì)制作實(shí)用的氧化物超導(dǎo)材料，因其具有陶瓷材料的性質(zhì)，將更為重要。本發(fā)明提出的《超導(dǎo)顆粒的分離方法和設(shè)備》將有助于較好地解決這個(gè)問(wèn)題。這種方法和設(shè)備不但可以用于實(shí)用超導(dǎo)材料的生產(chǎn)過(guò)程中，而且可以用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和分離多相混合物中的超導(dǎo)相顆粒，以供分析與研究。此外，尋找新的超導(dǎo)物質(zhì)，使用本發(fā)明方法和設(shè)備，尤其具有積極意義。因?yàn)槭褂帽景l(fā)明方法和設(shè)備能靈敏地檢測(cè)、分離出多相體系中少量的超導(dǎo)物質(zhì)。這種《超導(dǎo)顆粒的分離方法和設(shè)備》至今未見報(bào)道。

本發(fā)明的目的是，利用超導(dǎo)物質(zhì)在其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc以下呈現(xiàn)的邁斯納效應(yīng)，即完全抗磁性，借助磁場(chǎng)和適當(dāng)?shù)姆谴判云骶撸瑥姆勰┏瑢?dǎo)材料中分離出超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc下的超導(dǎo)顆粒，從而為研制、生產(chǎn)實(shí)用的超導(dǎo)線材、帶材、超導(dǎo)膜等材料提供符合溫度Tc范圍的由超導(dǎo)相顆粒組成的粉末超導(dǎo)原料或?yàn)閷?shí)驗(yàn)提供檢測(cè)和分離多相混合物中Tc溫度范圍內(nèi)的超導(dǎo)相顆粒的方法和設(shè)備。

本發(fā)明的設(shè)備主要由一個(gè)能產(chǎn)生足夠大磁場(chǎng)強(qiáng)度及磁場(chǎng)梯度的磁體（永久磁鋼、電磁鐵或螺線管）、能使溫度降到超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc以下的冷卻劑及其容器、盛放或送入和收集粉末超導(dǎo)體的非磁性器具（器具由玻璃、石英、陶瓷或金屬制成）以及上述部件的支撐固定件構(gòu)成。本發(fā)明的原理是，超導(dǎo)顆粒置于或通過(guò)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc的溫區(qū)時(shí)，發(fā)生超導(dǎo)轉(zhuǎn)變，在磁場(chǎng)中呈現(xiàn)邁斯納效應(yīng)，即完全抗磁性。不均勻磁場(chǎng)使超導(dǎo)物質(zhì)受到一個(gè)指向磁場(chǎng)強(qiáng)度負(fù)梯度方向的力，磁場(chǎng)強(qiáng)度及梯度越大，力也越大。而非超導(dǎo)物質(zhì)沒(méi)有這種屬性，故不受到上述力的作用。利用這種差別，可把超導(dǎo)物質(zhì)和非超導(dǎo)物質(zhì)分離開來(lái)。使用本發(fā)明方法時(shí)，將粉末超導(dǎo)材料置于或通過(guò)一個(gè)器具，器具內(nèi)或器具外圍置有冷卻劑（如液氮）以形成超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫區(qū)。利用永久磁鋼、電磁鐵或螺線管在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫區(qū)產(chǎn)生一個(gè)具有一定磁場(chǎng)強(qiáng)度及其梯度的磁場(chǎng)。當(dāng)待處理的粉末材料通過(guò)或置于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫區(qū)時(shí)，其中的超導(dǎo)相顆粒出現(xiàn)完全抗磁性，在磁場(chǎng)力的作用下，與非超導(dǎo)顆粒分離開來(lái)。此外，為了提高分離效率，實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理，還可以利用重力場(chǎng)，或者其它人造力場(chǎng)（如離心力場(chǎng)），使待處理的粉末材料在分離裝置中遵循一定路線連續(xù)移動(dòng)。因?yàn)椋诖艌?chǎng)作用下，粉末材料中的超導(dǎo)顆粒的運(yùn)動(dòng)路線不同于其它非超導(dǎo)相顆粒，從而可使超導(dǎo)顆粒連續(xù)得以分離出來(lái)。為了能收集分離出來(lái)的超導(dǎo)相顆粒，還需適當(dāng)安置收集容器。如一顆既含有部分超導(dǎo)物質(zhì)又含有部分非超導(dǎo)物質(zhì)的顆粒（即非純超導(dǎo)相顆粒）的運(yùn)動(dòng)路線既不同于純超導(dǎo)顆粒也不同于非超導(dǎo)顆粒，因此要獲得純度不同的超導(dǎo)顆粒，滿足不同材料的需求，還需適當(dāng)調(diào)節(jié)收集容器的位置或方向。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。使用本發(fā)明方法和設(shè)備可以分離超導(dǎo)粉末材料中的超導(dǎo)相顆粒和非超導(dǎo)相顆粒，保證了研制超導(dǎo)線材、帶材和超導(dǎo)膜的原料即粉末超導(dǎo)材料的純度;為研制單純的超導(dǎo)相連續(xù)體，為生產(chǎn)實(shí)用的超導(dǎo)材料，尤其是實(shí)用的氧化物超導(dǎo)材料，提高其性能創(chuàng)造了條件。本發(fā)明方法和設(shè)備還可用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和分離多相混合物中的超導(dǎo)物質(zhì)，以供分析研究。另外，這一技術(shù)也是靈敏地檢測(cè)和分離多相混合物中微量超導(dǎo)物質(zhì)的手段。因?yàn)槭褂脺y(cè)量電阻的方法或者測(cè)量磁學(xué)性質(zhì)的方法檢測(cè)超導(dǎo)物質(zhì)，均需要樣品中超導(dǎo)相的比例較高，因此，不易檢測(cè)出微量的超導(dǎo)相。而利用本發(fā)明的方法和設(shè)備，只要將樣品磨成足夠細(xì)小的粉末，就可以分離出其中的微量超導(dǎo)物質(zhì)。

附圖說(shuō)明：

圖1是水平型超導(dǎo)顆粒分離裝置構(gòu)造圖。其中1是盛放超導(dǎo)粉末材料的器皿，2是冷卻劑（例如液氮），3是待處理的超導(dǎo)粉末材料，4是收集槽，5是收集到的超導(dǎo)相顆粒;6是有一定磁場(chǎng)強(qiáng)度及梯度的永久磁鋼或者電磁鐵。

圖2是豎直型超導(dǎo)顆粒分離裝置構(gòu)造圖。其中7是三分叉管狀器具;2是冷卻劑;8是盛放冷卻劑的杜瓦瓶。

圖3是彎管狀超導(dǎo)顆粒分離裝置構(gòu)造圖。其中9是隔熱容器;10是產(chǎn)生磁場(chǎng)的螺旋繞組線圈;11是加料管;12是旋轉(zhuǎn)園盤;13是彎曲管道;14是電動(dòng)機(jī);15是分離出的非超導(dǎo)顆粒，16是傳動(dòng)皮帶。

下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明超導(dǎo)顆粒分離方法的實(shí)施例。

實(shí)施例一：