[发明专利]一种NbTi超导体多芯线接头及其制备方法

权利要求书

1.一种NbTi超导体多芯线接头，其特征在于所述的接头为多层复合的锲形结构，所述接头内部是由超导填充材料(4)和待连接NbTi超导体多芯线的NbTi超导丝簇(3)两者混合组成的超导连接核心，所述的超导连接核心的外部包覆超导复合层(5)，超导复合层(5)外部包覆锡焊层(8)，锡焊层(8)外部包覆绝缘层(9)，超导连接核心、超导复合层(5)、锡焊层(8)和绝缘层(9)之间紧密结合，所述接头整体外观为锲形；超导复合层(5)分为内外两层，其外层为纯铜层(6)，内层为超导层(7)，超导层(7)成分为Nb或NbTi合金超导材料。

2.根据权利要求1所述的NbTi超导体多芯线接头，其特征在于所述的接头的横截面为矩形，纵截面为梯形，该梯形两个斜边的延长线夹角范围为3-10°；且所述接头的横截面积沿接头根部至端部的方向逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的NbTi超导体多芯线接头，其特征在于所述的超导填充材料(4)采用超导材料粉末，所述的超导材料粉末的成分是Nb或NbTi超导材料。

4.根据权利要求1所述的NbTi超导体多芯线接头，其特征在于所述的超导填充材料(4)采用超导材料细丝，超导材料细丝的成分是Nb或NbTi超导材料，细丝直径与NbTi超导体多芯线的单根超导丝直径的比值范围为0.8-12。

5.根据权利要求1所述的NbTi超导体多芯线接头，其特征在于所述的纯铜层(6)的材料为纯度优于99.999％的退火态纯铜。

6.制备权利要求1所述的NbTi超导体多芯线接头的方法，其特征在于所述制备方法步骤顺序如下：

①去除待连接的不同NbTi超导体多芯线端部的铜基体，露出散开的NbTi超导丝簇(3)；

②将待连接的不同超导体多芯线的NbTi超导丝簇(3)相互混合扭绞后，穿入超导复合管，NbTi超导丝簇(3)端部超出超导复合管；

③将超导填充材料(4)装填入所述的超导复合管中，填满所述的超导复合管与NbTi超导丝簇(3)之间的间隙；

④对超导复合管进行侧向挤压，将超导丝簇(3)压紧，使超导复合管受力变形后形成所述接头中的超导复合层(5)；挤压过程中通过调节挤压力大小使得所述的超导复合层(5)的横截面积沿根部至端部逐渐减小，外观呈锲形，横截面为矩形，纵截面为梯形，该梯形两个斜边的延长线夹角范围3-10°；

⑤将焊锡镀在超导复合层(5)外壁表面上，形成锡焊层(8)；

⑥在锡焊层(8)外部包覆绝缘材料，形成绝缘层(9)，至此完成所述接头的制作。

7.根据权利要求6所述的NbTi超导体多芯线接头的制备方法，其特征在于所述的超导复合管的制作步骤如下：

①将纯度优于99.999％的纯铜棒轴向打孔，将超导材料棒插入孔内，超导材料棒与孔之间过盈配合，构成复合棒；

②采用机械拉拔或挤压工艺将复合棒直径拉细；

③将复合棒进行去应力退火处理；

④从复合棒中心沿轴向在超导材料层内打通孔，成为超导复合管；

⑤将超导复合管真空去应力退火处理。

8.根据权利要求6所述的NbTi超导体多芯线接头的制备方法，其特征在于所述的超导复合管的制作步骤如下：先将纯度优于99.999％的纯铜管和超导材料管过盈配合套装在一起；然后进行真空去应力退火处理。