[其他]金属氧化物超导带材

说明书

本实用新型涉及在液氮温区使用的金属氧化物超导带材。

近年来，应用于液氮温度下的金属氧化物超导材料的研制工作取得了较显著的成效，先后提出了若干种具有超导性能的金属氧化物超导材料，如钡－镧－铜－氧系和钡－钇－铜－氧系等超导材料，与此同时也开始了该种材料的产品和加工方法的研究工作。1987年4月日本东芝综合研究所与日本昭和电线公司首次制成液氮温度区的超导带材，其方法是将烧结成超导体的Y－Ba－Cu－O粉末破碎制成粉，装入铜合金管中轧制成带材。例如，该研究所曾制成厚度×宽度为0.1×5毫米的带材，其起始转变温度为93.5K，零电阻温度为87K，临界电流密度为6A／cm²。虽然这种金属氧化物超导层被铜合金管保护而不易折断，但也有下述不能忽视的缺点：（1）氧只能从带材两端进入超导层中，这显然对氧进入超导层并在超导层中扩散是极为不利的，而金属氧化物超导材料的含氧量是形成具有高临界转变温度超导相的关键，因此，这种结构的带材长度受到限制，不能满足实际工作的需要；（2）轧制带材过程中，由于铜管与金属氧化物粉末变形的不一致性和装粉时不易达到连续均匀，轧制后的超导层容易出现横向裂纹，导致严重降低临界电流密度。另一种型式的带材是将超导粉末均匀布置在基带上，经轧制成超导复合带材。该种带材的优点是超导层的一面完全暴露在空气中，使氧易于进入超导层并在超导层中扩散，有利于形成有一定长度的并具有高临界转变温度超导相的超导带材，但是这种结构的带材，其基带与超导层间的结合强度差，容易出现其间的分离或超导层剥落的现象。

本实用新型的目的是：（1）改善超导层吸氧和氧在超导层中扩散的条件，使超导带材在任意长度条件下都易于生成具有高临界转变温度超导相；（2）改善基带与超导层的结合状态，使两者之间结合牢固并且消除超导层的横向裂纹。

本实用新型所说的金属氧化物超导带材，是由金属的包覆带和与其结合成一体的金属氧化物超导层构成，包覆带的一面有纵向开口，使一部分超导层沿超导带材纵向裸露在包覆带之外。可以采用开口的金属管中均匀装入超导粉，然后轧制成这种型式的超导带材，在轧后热处理过程中，因包覆带是纵向开口的，超导层易吸收氧并在超导层中扩散，生成具有高临界转变温度超导相的超导带材。由于包覆带有相当部分压住超导层的纵向边缘，消除了包覆带和超导层间易分离的缺点。轧制前的包覆带可以采用开口圆形、方形和其它截面形状的管子。

所说的金属氧化物超导带材其超导层可以是Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料，在包覆带的纵向开口宽度为超导带材宽度的20－80％情况下，使Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料吸收氧气并加以扩散的效果良好。

所说的金属氧化物超导带材其超导层是Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料，包覆带材料是金属镍，在包覆带纵向开口为超导带材宽度20－80％情况下，轧制热处理后的超导带材的零电阻转变温度为90－87K，临界电流密度40－150A／cm²。

本实用新型的优点是：（1）超导层部分地裸露在包覆带之外，高温热处理时超导层易吸收氧并在超导层中扩散，因此所产生的超导带材可以达到有实际使用价值的长度；（2）由于包覆带边缘压住部分超导粉，使超导粉牢固接合在包覆带上，不易脱落。

附图本实用新型的金属氧化物超导带材截面图。