[发明专利]一种低温复合超导导线及其制作方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种低温复合超导导线，本发明还公开了一种低温复合超导导线的制作方法。

背景技术

超导材料和常温导电材料的性能有本质的不同。主要有以下特性：

零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。

完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。

由于超导体零电阻效应带来无焦耳热损耗的特点，以及超导体在强磁场下能承载很高输运电流的能力，使超导材料特别适合在大电流、强磁场的电工领域应用。

在已有技术中，超导导线存在以下缺陷：超导体本身有脆性，使用时容易断裂或受损从而导致超导性能受影响，甚至影响整个电路和其他元器件的损坏。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低温复合超导导线。

本发明的另一目的是提供一种低温复合超导导线的制作方法。

按照本发明提供的技术方案，所述低温复合超导导线，在线枕上沿着其长度方向开设有镶嵌槽，在镶嵌槽内嵌有超导线芯，在线枕的外表面和超导线芯的外表面上设有涂锡层，在线枕的外部设有耐低温保护套，所述耐低温保护套将线枕和超导线芯套于其内。

所述镀锡层的厚度为0.03mm以下。

所述线枕由纯铜或者铜合金制成。

所述耐低温保护套由耐低温玻璃纤维编织成。

上述低温复合超导导线的制作方法包括如下步骤：

a、将锡槽通电加热至250~270℃，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；

b、将超导线芯浸入锡液中，使得超导线芯的外表面附上一层涂锡层；

c、在线枕上沿着其长度方向以80~120m/min的速度通过拉拔或者滚压形成与超导线芯的直径相配合的镶嵌槽；

d、将具有涂锡层的超导线芯放在线枕的镶嵌槽内，在超导线芯的两侧壁上同时向中部施加压力，使得镶嵌槽的宽度变窄，从而使具有涂锡层的超导线芯牢固地镶嵌在线枕的镶嵌槽内，具有涂锡层的超导线芯镶嵌速度控制在80~120m/min；

e、将镶嵌有超导线芯的线枕浸入锡液中，使得线枕的外表面附上一层涂锡层；

f、在附有涂锡层的线枕外部以4-6m/min编织耐低温保护套，得到低复合超导导线。

本发明将超导线芯镶嵌在纯铜或铜合金制成的线枕中，采用这种复合结构的主要原因是：

(1)、基于稳定性的考虑；

(2)、当超导体失超时，提供一并联的电流旁路；

(3)、降低交流下或磁通运动时产生的能量损耗和温升；

(4)、为脆性的超导体提供机械保护，以承受洛伦兹力和加工应力；

(5)、环境保护并防止超导芯被大气腐蚀潮解。

本发明采用在线枕和超导线芯的外表面进行涂锡处理，涂锡层的厚度一般小于0.03mm，一方面使镶嵌的超导线芯和纯铜或铜合金制成的线枕牢固接触，增强机械强度和焊接能力，另一方面防止线枕外表面的铜或铜合金裸露在空气中而出现氧化层，增强导线的抗氧化能力、抗渗透性。在线枕的外表面外包耐低温玻璃纤维编织套，一方面增强超导线芯的防护能力，另一方面起绝缘、耐摩擦作用。

附图说明

图1是本发明的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：

低温复合超导导线，在线枕1上沿着其长度方向开设有镶嵌槽5，在镶嵌槽5内嵌有超导线芯2，在线枕1的外表面和超导线芯2的外表面上设有涂锡层3，在超导线枕1的外部设有耐低温保护套4，所述耐低温保护套4将线枕1和超导线芯2套于其内。

所述涂锡层3的厚度为0.03mm以下。

所述线枕1由纯铜或者铜合金材料制成。

所述耐低温保护套4由耐低温玻璃纤维编织成。

上述低温复合超导导线的制作方法包括如下步骤：

a、将锡槽通电加热至250~270℃，将纯锡块放入锡槽内使锡块熔化，得到锡液；

b、将超导线芯2浸入锡液中，使得超导线芯2的外表面附上一层涂锡层3；

c、在线枕1上沿着其长度方向以80~120m/min的速度通过拉拔或者滚压形成与超导线芯的直径相配合的镶嵌槽5；