專利名稱：提高高溫超導(dǎo)線帶材電流密度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高溫超導(dǎo)材料成材技術(shù)。
自1986年高溫超導(dǎo)材料發(fā)明以來，世界各國都大力開展研究?，F(xiàn)已研制出釔系YBaCuO，鉍系BipbSrCaCuO和鉈系TlSrCaCuO等性能優(yōu)良的高溫超導(dǎo)材料。并積極設(shè)法研制能實(shí)用的材料。
上述這些高溫超導(dǎo)材料都是陶瓷類氧化物，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜多層。導(dǎo)電性能有極強(qiáng)的方向性。垂直于C軸方向的導(dǎo)電性比其他方向大幾十倍。如制成材料的內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)垂直于C軸的方向和導(dǎo)電方向一致，導(dǎo)電性能好，電流密度高。否則就低。
高溫超導(dǎo)材料硬而脆，加工成材非常困難?，F(xiàn)公認(rèn)為最有希望的成材方法有兩種一種是采用融溶織構(gòu)法或定向結(jié)晶等方法制成單晶薄膜。這種方法目前還難以制成大面積制品。另一種方法是把原材料按要求配比后燒結(jié)成粉末顆粒，裝入金屬管內(nèi)，拉拔成絲或軋制成帶。采用這種方法時(shí)，裝入金屬管內(nèi)粉末顆粒晶體結(jié)構(gòu)的方向是隨意的。制成的線帶材不能使粉末顆粒導(dǎo)電性能最好的方向和電流方向完全一致，所以導(dǎo)電性能差，電流密度不高。
本發(fā)明的目的是使裝入金屬管內(nèi)密集高溫超導(dǎo)粉末顆粒的晶體結(jié)構(gòu)方向從隨意無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電性能最好的晶體結(jié)構(gòu)方向都沿著電流方向擇優(yōu)有序排列。
松散而方向隨意的高溫超導(dǎo)粉末顆粒在磁力長時(shí)間作用下，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閾駜?yōu)有序排列，已有試驗(yàn)證明，見JournalOfMaterialsResearch，NO、7，1990，P1368。
本發(fā)明是在裝有超導(dǎo)粉末顆粒的金屬管外加上磁場和機(jī)械振動，使裝入金屬管內(nèi)密集的高溫超導(dǎo)粉末顆粒晶體結(jié)構(gòu)的取向從隨意無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電性能最好的方向都和電流方向一致，達(dá)到擇優(yōu)有序排列，從而提高所制線帶材的導(dǎo)電性能和電流密度。
說明附圖如下
圖1為高溫超導(dǎo)粉末有序排列的裝置示意圖。
其中1為金屬管。2為高溫超導(dǎo)粉末。3為外加磁場。4為機(jī)械振動源。
結(jié)合


實(shí)施例如下將燒結(jié)好的高溫超導(dǎo)粉末顆粒裝入外徑φ10毫米，壁厚1.5毫米的金屬管內(nèi)，兩端密封，放在磁場強(qiáng)度H＝0.2Tesla～2Tesla的磁場內(nèi)，經(jīng)超聲振動0.5～1小時(shí)，超聲強(qiáng)度可為20～100w/100mm管長，然后在拉絲機(jī)上拉拔成φ1毫米的細(xì)絲，再在軋機(jī)上軋成厚0.01～0.02毫米的薄帶材，經(jīng)過合適的燒結(jié)熱處理工藝，即可制成超導(dǎo)帶材。
上述填裝好超導(dǎo)粉末的金屬管也可不用超聲振動，而用其他方法產(chǎn)生的機(jī)械振動如電磁振動。
采用本發(fā)明磁場及機(jī)械振動聯(lián)合作用的方法來使高溫超導(dǎo)粉末晶體方向排列有序化，可以大大提高超導(dǎo)材料的導(dǎo)電性。
權(quán)利要求
1.一種提高高溫超導(dǎo)線材電流密度的方法，其特征是在裝有超導(dǎo)粉末顆粒的金屬外管加上磁場和機(jī)械振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提高高溫超導(dǎo)線帶材電流密度的方法，其特征是所加的機(jī)械振動為超聲波振動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提高高溫超導(dǎo)線帶材電流密度的方法，其特征是所加的機(jī)械振動為電磁振動。
全文摘要
一種提高高溫超導(dǎo)線材電流密度的方法，在裝有超導(dǎo)顆粒的金屬管外加上磁場及機(jī)械振動。可使超導(dǎo)粉末晶體的結(jié)構(gòu)取向從無序狀態(tài)變?yōu)槎佳仉娏鞣较驌駜?yōu)有序排列，可以大大提高超導(dǎo)材料的導(dǎo)電性。
文檔編號H01B12/00GK1070761SQ9210977
公開日1993年4月7日 申請日期1992年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月27日
發(fā)明者王祖唐 申請人:清華大學(xué)