[其他]金屬氧化物超導帶材

無效

• 申請號: 87210305
• 申請日: 1987-07-23
• 公開（公告）號: CN87210305U
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 趙昌森;夏志華;鄧振英;鄧鳳翔
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務所
• 代理人: 張永虎,陸菊華

本實用新型涉及在液氮溫區使用的金屬氧化物超導帶材。

近年來，應用于液氮溫度下的金屬氧化物超導材料的研制工作取得了較顯著的成效，先后提出了若干種具有超導性能的金屬氧化物超導材料，如鋇－鑭－銅－氧系和鋇－釔－銅－氧系等超導材料，與此同時也開始了該種材料的產品和加工方法的研究工作。1987年4月日本東芝綜合研究所與日本昭和電線公司首次制成液氮溫度區的超導帶材，其方法是將燒結成超導體的Y－Ba－Cu－O粉末破碎制成粉，裝入銅合金管中軋制成帶材。例如，該研究所曾制成厚度×寬度為0.1×5毫米的帶材，其起始轉變溫度為93.5K，零電阻溫度為87K，臨界電流密度為6A／cm²。雖然這種金屬氧化物超導層被銅合金管保護而不易折斷，但也有下述不能忽視的缺點：（1）氧只能從帶材兩端進入超導層中，這顯然對氧進入超導層并在超導層中擴散是極為不利的，而金屬氧化物超導材料的含氧量是形成具有高臨界轉變溫度超導相的關鍵，因此，這種結構的帶材長度受到限制，不能滿足實際工作的需要；（2）軋制帶材過程中，由于銅管與金屬氧化物粉末變形的不一致性和裝粉時不易達到連續均勻，軋制后的超導層容易出現橫向裂紋，導致嚴重降低臨界電流密度。另一種型式的帶材是將超導粉末均勻布置在基帶上，經軋制成超導復合帶材。該種帶材的優點是超導層的一面完全暴露在空氣中，使氧易于進入超導層并在超導層中擴散，有利于形成有一定長度的并具有高臨界轉變溫度超導相的超導帶材，但是這種結構的帶材，其基帶與超導層間的結合強度差，容易出現其間的分離或超導層剝落的現象。

本實用新型的目的是：（1）改善超導層吸氧和氧在超導層中擴散的條件，使超導帶材在任意長度條件下都易于生成具有高臨界轉變溫度超導相；（2）改善基帶與超導層的結合狀態，使兩者之間結合牢固并且消除超導層的橫向裂紋。

本實用新型所說的金屬氧化物超導帶材，是由金屬的包覆帶和與其結合成一體的金屬氧化物超導層構成，包覆帶的一面有縱向開口，使一部分超導層沿超導帶材縱向裸露在包覆帶之外。可以采用開口的金屬管中均勻裝入超導粉，然后軋制成這種型式的超導帶材，在軋后熱處理過程中，因包覆帶是縱向開口的，超導層易吸收氧并在超導層中擴散，生成具有高臨界轉變溫度超導相的超導帶材。由于包覆帶有相當部分壓住超導層的縱向邊緣，消除了包覆帶和超導層間易分離的缺點。軋制前的包覆帶可以采用開口圓形、方形和其它截面形狀的管子。

所說的金屬氧化物超導帶材其超導層可以是Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料，在包覆帶的縱向開口寬度為超導帶材寬度的20－80％情況下，使Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料吸收氧氣并加以擴散的效果良好。

所說的金屬氧化物超導帶材其超導層是Y－Ba₂－Cu₃－O₉－x系材料，包覆帶材料是金屬鎳，在包覆帶縱向開口為超導帶材寬度20－80％情況下，軋制熱處理后的超導帶材的零電阻轉變溫度為90－87K，臨界電流密度40－150A／cm²。

本實用新型的優點是：（1）超導層部分地裸露在包覆帶之外，高溫熱處理時超導層易吸收氧并在超導層中擴散，因此所產生的超導帶材可以達到有實際使用價值的長度；（2）由于包覆帶邊緣壓住部分超導粉，使超導粉牢固接合在包覆帶上，不易脫落。

附圖本實用新型的金屬氧化物超導帶材截面圖。