[发明专利]超导氧化物导线的制造方法

说明书

在研究和开发方面所进行的认真努力，其目的是使超导氧化物获得实际应用，例如，核磁共振图象设备的磁铁线圈，粒子加速器的磁铁线圈、电力传输线及类似的其它用途。本发明就涉及这样一种超导氧化物导线。

近来、已发现了各种具有很高临界温度(Tc)的超导氧化物。为了制作包含超导氧化物的超导线(例如，Y-Ba-Cu氧化物)，已提出有一种制作方法：将一种包含有Y₂0₃粉末、BaO粉末及CuO粉末的粉质混合物装入一根金属管中，以形成一预制品，然后将该制品用模具拉制成具有预定直径的复合线，接着进行热处理，以致在线芯中制成超导氧化物。按照这种方法，很难提供高锻压比而使复合线无断裂。因此，复合线芯将不具有足够的生坯密度，从而在其热处理过程中，不会发生充分的固相反应，因而也就不能获得最佳的超导性能。此外，不具有足够的生坯密度的线芯在烧结时会使超导体出现相对较大的孔隙率，从而造成机械强度不足，并且当将该超导体缠绕在磁铁芯上时，容易产生裂纹，裂纹会使其超导性能显著下降。

因而本发明的目的是提供一种制造超导体的方法，其中坯料的生坯密度与现有技术的方法相比有明显地提高，因此与现有技术的方法制成的超导体相比较，本发明的超导体呈现出极佳的超导性能和高的机械强度。

作为本目的和其它目的，本发明提供了一种包含有超导氧化物的超导体的制作方法。该超导氧化物可以用下列分子式表示：

      AxByCzDτ-δ

其中，A是代表从Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu组成的一组元素中选出的至少一种元素；B是代表从Be、Cr、Mg、Ca、Ba和Ra组成的一组元素中选出的至少一种元素；C包含Cu；D包含0；0.1＜X＜2.0；1＜Y＜3；1＜Z＜3；0＜δ＜5；或采用下列分子式表示：

               AxByCazCuiOj其中，A包含Bi或Tl；B包含Sr或Ba；1＜X＜3；1＜Y＜3；0＜Z＜3；和0＜I＜4。为了形成预制品而将一种填料装入金属管中。该填料是从下列组成的一组材料中选出的至少一种材料：超导体的原始材料粉末；超导体的粉末及一种由原始材料和/或超导粉末制成的坯块。该预制品经截面压缩处理形成一复合物，该复合物包含有由至少一种填料制成的线芯，和复盖在线芯上的金属护套。为了裸露出线芯而将复合物的金属护套除去。裸露的线芯再经热处理而制成超导氧化物号线。

本发明的另一方面任务是关于采用上述方法而制成的超导体。

附图说明：

图1是按照本发明的预制品截面图；

图2是图1所示预制品的改进型截面图；

图3是图1所示预品经减径而制成的复合线的截面图；

图4是一种旋煅机的示意图，在该旋煅机中引入了图2所示预制品的复合线；

图5是另一种旋煅机，用来对图4的旋煅加工后的复合线进一步作旋煅加工；

图6是一将图3中的复合线的护套除去后而得到线芯；

图7是用于本发明最佳实施例中的感应加热处理设施的立体图形；

图8是图7中感应加热处理设施的改进型示意图；

图9是在图8的加热设备中用于回收熔化金属的容器的放大图；

图10是一按照本发明经涂复的超导线的放大截面图；

图11是用于本发明的热浸加工示意图；

图12是按照本发明涂有缓冲层的经热处理的线芯放大截面图；

图13是图12中经涂复并装有金属护套的线芯截面图；

图14是按照本发明用于制作多芯超导线的设备的立体图；

图15是用图14设备制成的多芯超导线的放大截面图；

图16是图15的多芯超导线的改进型放大截面图。

超导氧化物

在本发明的AxByCzDτ-δ超导体中，C可包含Cu或Cu加上在Ag、Au和Nb中至少一种元素；和D可包含0或0加上在S、Se、Te、Po、F、Cl、Br、I和At中的至少一种元素。下述是它的特例：

Ba0.1 Sr0.05 La1.5 Yb0.35 CuO3.2 F0.8；

Ba0.1 Sr0.05 La1.5 Yb0.35 Cu0.9  Ag0.1 O3.2 F0.8；和