一種在導(dǎo)電金屬基底上制備超導(dǎo)材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種在導(dǎo)電金屬基底上制備超導(dǎo)材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過固體傳播的電子因與理想平移對稱的偏差而分散，造成金屬電阻升高。這些偏差或者由雜質(zhì)或者由聲子晶格振動(dòng)產(chǎn)生。雜質(zhì)對電阻形成與溫度無關(guān)的貢獻(xiàn)，而振動(dòng)形成溫度相關(guān)的貢獻(xiàn)。
[0003]在電力傳輸中，由于電阻的原因，將引起功率耗散；在正常的導(dǎo)線中，功率耗散與電流成正比，即P = I2R,因此在進(jìn)行大電流的傳輸時(shí)，在導(dǎo)線上就耗散大量的功率，由于導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長度成正比，使得在較大的變壓器或馬達(dá)或長距離電力傳輸過程中，耗散在導(dǎo)線上的功率將會(huì)占據(jù)很大一部分，造成功率因數(shù)大幅度的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)出一種在導(dǎo)電金屬基底上制備超導(dǎo)材料的方法，在金屬條或帶或線上以連續(xù)的方式形成的超導(dǎo)體，從而形成連續(xù)的很長的超導(dǎo)體條或帶或線。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種在導(dǎo)電金屬基底上制備超導(dǎo)材料的方法，包括以下具體工藝步驟:
O從放線軸以連續(xù)的方式分送基底；
2)提供至少一種化學(xué)沉積材料到位于所述基底上方的分配頭；
3)從被從所述分配頭導(dǎo)向所述基底的至少一面的反應(yīng)物氣體層流執(zhí)行化學(xué)氣相沉積工藝；
4)用紫外或可見光源將所述基底加熱到足以允許沉積超導(dǎo)材料的溫度，其中所述紫外或可見光源使用反射器將光導(dǎo)向正位于所述分配頭下面且位于所述基底的表面上方的反應(yīng)區(qū)上；
5)在所述基底上沉積超導(dǎo)材料的連續(xù)層，從而形成被覆蓋的基底；以及
6)在卷線軸上收集所述被覆蓋的基底；
所述基座選自導(dǎo)電金屬條、導(dǎo)電金屬帶或?qū)щ娊饘倬€，且所述導(dǎo)電金屬選自金、銀、銅、鐵、錫、銷、镲、鈕、鉬、鶴、鉭、1凡、絡(luò)、鋅、鉬、鈦及其合金；
所述超導(dǎo)材料選自:Nb3Sn、V3Ga、Nb-lZr、三元合金、銅氧化物和稀土金屬氧化物中的一種或多種。
[0006]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層的沉積厚度為1000至4000nm。
[0007]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在步驟5)中的在所述基底上沉積超導(dǎo)材料的連續(xù)層之前對所述基底進(jìn)行預(yù)處理。
[0008]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括在步驟I)之前使用蒸汽或機(jī)械或液體化學(xué)對所述基座進(jìn)行清潔處理。
[0009]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在步驟4)中，所述紫外或可見光源為石英鹵素?zé)?、氙放電燈、汞蒸汽燈以及?zhǔn)分子激光器中的一種或多種組合，且產(chǎn)生的光為UV光、可見光或UV光和可見光的組合光。
[0010]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括沉積至少一個(gè)緩沖層到所述基座上，所述沉積至少一個(gè)緩沖層到所述基座上是在步驟5)中沉積所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層之前，或在步驟5)中沉積所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層之后，或在步驟5)中沉積所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層之前和之后完進(jìn)行。
[0011]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述沉積至少一個(gè)緩沖層到所述基座上是在步驟5)中沉積所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層之后進(jìn)行的方法還包括在所述緩沖層上沉積至少一個(gè)另外的超導(dǎo)材料連續(xù)層，從而形成多層結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述緩沖層的材料選自氧化鈰、二氧化鈰、氧化釓、氧化銪、氧化鐿、二氧化釕、氧化鎂中的一種。
[0013]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括用密封層覆蓋步驟5)中的所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層，其中所述密封層包括選自金屬、金屬氧化物、聚合物以及電介質(zhì)的至少一種材料。
[0014]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層具有至少為每平方厘米100, 000安培的臨界電流密度；且所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層的長度為至少10米。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
本發(fā)明在金屬條或帶或線上以連續(xù)的方式形成的超導(dǎo)體，從而形成連續(xù)的很長的超導(dǎo)體條或帶或線。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0017]實(shí)施例1:
一種在導(dǎo)電金屬基底上制備超導(dǎo)材料的方法，包括以下具體工藝步驟:
O從放線軸以連續(xù)的方式分送基底；
2)提供至少一種化學(xué)沉積材料到位于所述基底上方的分配頭；
3)從被從所述分配頭導(dǎo)向所述基底的至少一面的反應(yīng)物氣體層流執(zhí)行化學(xué)氣相沉積工藝；
4)用紫外或可見光源將所述基底加熱到足以允許沉積超導(dǎo)材料的溫度，其中所述紫外或可見光源使用反射器將光導(dǎo)向正位于所述分配頭下面且位于所述基底的表面上方的反應(yīng)區(qū)上；
5)在所述基底上沉積超導(dǎo)材料的連續(xù)層，從而形成被覆蓋的基底；以及
6)在卷線軸上收集所述被覆蓋的基底；
所述基座選自導(dǎo)電金屬條、導(dǎo)電金屬帶或?qū)щ娊饘倬€，且所述導(dǎo)電金屬選自金、銀、銅、鐵、錫、銷、镲、鈕、鉬、鶴、鉭、1凡、絡(luò)、鋅、鉬、鈦及其合金；
所述超導(dǎo)材料選自:Nb3Sn、V3Ga、Nb-lZr、三元合金、銅氧化物和稀土金屬氧化物中的一種或多種。
[0018]實(shí)施例2: 本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述超導(dǎo)材料的連續(xù)層的沉積厚度為1000至4000nm。
[0019]實(shí)施例3:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在步驟5)中的在所述基底上沉積超導(dǎo)材料的連續(xù)層之前對所述基底進(jìn)行預(yù)處理。
[0020]實(shí)施例4:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括在步驟I)之前使用蒸汽或機(jī)械或液體化學(xué)對所述基座進(jìn)行清潔處理。
[0021]實(shí)施例5;
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，