[发明专利]提高高温超导线带材电流密度的方法

说明书

本发明属于高温超导材料成材技术。

自1986年高温超导材料发明以来，世界各国都大力开展研究。现已研制出钇系YBaCuO，铋系BipbSrCaCuO和铊系TlSrCaCuO等性能优良的高温超导材料。并积极设法研制能实用的材料。

上述这些高温超导材料都是陶瓷类氧化物，晶体结构复杂多层。导电性能有极强的方向性。垂直于C轴方向的导电性比其他方向大几十倍。如制成材料的内部晶体结构垂直于C轴的方向和导电方向一致，导电性能好，电流密度高。否则就低。

高温超导材料硬而脆，加工成材非常困难。现公认为最有希望的成材方法有两种：一种是采用融溶织构法或定向结晶等方法制成单晶薄膜。这种方法目前还难以制成大面积制品。另一种方法是把原材料按要求配比后烧结成粉末颗粒，装入金属管内，拉拔成丝或轧制成带。采用这种方法时，装入金属管内粉末颗粒晶体结构的方向是随意的。制成的线带材不能使粉末颗粒导电性能最好的方向和电流方向完全一致，所以导电性能差，电流密度不高。

本发明的目的是使装入金属管内密集高温超导粉末颗粒的晶体结构方向从随意无序状态转变为导电性能最好的晶体结构方向都沿着电流方向择优有序排列。

松散而方向随意的高温超导粉末颗粒在磁力长时间作用下，可以转变为择优有序排列，已有试验证明，见Journal    Of    Materials    Research，NO、7，1990，P1368。

本发明是在装有超导粉末颗粒的金属管外加上磁场和机械振动，使装入金属管内密集的高温超导粉末颗粒晶体结构的取向从随意无序状态转变为导电性能最好的方向都和电流方向一致，达到择优有序排列，从而提高所制线带材的导电性能和电流密度。

说明附图如下：

图1为高温超导粉末有序排列的装置示意图。

其中1为金属管。2为高温超导粉末。3为外加磁场。4为机械振动源。

结合附图说明实施例如下：

将烧结好的高温超导粉末颗粒装入外径φ10毫米，壁厚1.5毫米的金属管内，两端密封，放在磁场强度H＝0.2Tesla～2Tesla的磁场内，经超声振动0.5～1小时，超声强度可为20～100w/100mm管长，然后在拉丝机上拉拔成φ1毫米的细丝，再在轧机上轧成厚0.01～0.02毫米的薄带材，经过合适的烧结热处理工艺，即可制成超导带材。

上述填装好超导粉末的金属管也可不用超声振动，而用其他方法产生的机械振动如电磁振动。

采用本发明磁场及机械振动联合作用的方法来使高温超导粉末晶体方向排列有序化，可以大大提高超导材料的导电性。