[发明专利]第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法

权利要求书

1.一种第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1、将已镀完复合隔离层即将需要制备超导层的金属基带装入镀膜腔，多次缠绕在多通道激光镀膜设备的金属带材传动装置的带辊II上；

步骤2、启动加热器，将加热器温度升到设定的镀膜温度；

步骤3、待加热器温度稳定后，打开氧气通道；

步骤4、待镀膜腔内的镀膜温度和气压稳定后，启动稀土氧化物超导靶材，激光镀膜靶材操纵器和激光束斑扫描装置开始沿稀土氧化物超导靶材的x-方向和y-方向扫描及旋转运动； 

步骤5、启动激光器，打开激光器的光路窗口，开始对稀土氧化物超导靶材进行预蒸发；

步骤6、预蒸发过程完成后，启动金属带材传动装置，按设定的镀膜速度开始超导层镀膜过程；

步骤7、镀膜过程结束后，关闭激光器的光路窗口，关闭加热器，等所有已镀膜的金属基带I都通过带辊II缠绕在卷盘上后，停止牵引金属基带I传动的步进电机；

步骤8、等加热器温度降低到50^oC以下时，打开氮气阀门，使真空镀膜腔内充氮气至1个大气压，打开镀膜腔门，取出已镀完超导层的带材；

步骤9、清洗镀膜腔，开始下一次镀膜工艺。

2.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤1中，金属基带为镍-钨合金、哈氏合金或不锈钢金属基带。

3.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤2中，按10-30^oC/分钟的升温速度将加热器温度从室温升高到镀膜所需温度；镀膜温度为750-850^oC。

4.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤3中，

氧气的流量由气体质量流量计来控制，氧气流量在10-20SCCM范围内；

镀膜时的氧分压由分子泵闸板阀门控制，氧分压在5×10^-2—3×10^-1Torr范围内。

5.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤4中，稀土氧化物超导材料的分子式为Re₁Ba₂Cu₃O₇，其中，Re为稀土元素Y、Gd、Sm、Nd、Ho、Dy、Yb、Er。

6.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤5中，

预蒸发的时间为10-30分钟；

激光器输出频率为100-300赫兹。

7.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，所述的步骤6中，

镀膜时，激光器的输出能量为400-700毫焦耳；

镀膜速度为50-200米/小时；

超导层膜组分为：Re₁Ba₂Cu₃O₇，其中，Re为稀土元素Y、Gd、Sm、Nd、Ho、Dy、Yb、Er等，超导层厚度为1-5微米。

8.如权利要求1所述的第二代高温超导带材中超导层的连续化快速激光镀膜方法，其特征在于，镀膜开始前，镀膜腔内的背景真空度为5×10^-7—5×10^-6Torr。