一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106229074A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610716190.6(22)申请日2016.08.24(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人王文涛赵勇刘连王明江霍堡垒(74)专利代理机构成都博通专利事务所51208代理人陈树明(51)Int.Cl.H01B12/00(2006.01)H01B13/00(2006.01)H01R4/68(2006.01)H01R43/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法(57)摘要一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其做法主要是：A、剥离保护层：带材的连接端部浸入腐蚀液中去除表面的铜和银保护层；B、熔融扩散：将A步的带材连接端部搭接并夹紧，然后将其置于热压炉中的压力装置的正下方；再抽真空，相对真空度为-400Pa到-10Pa；随后对连接端部进行加压；同时升温至800-1000℃，保温1-10min，使接头表面局部熔融；C、织构融合：将炉温降至700-800℃，保温1-10h；D、超导电性再生：去掉夹具，然后采用激光熔融技术在端部形成渗氧通孔，再置于高压热处理设备，充入氧气，升温至300-600℃，保温100-400h。该法形成的接头在液氮温度下具有超导特性，避免了超导带材接头处的热损耗，扩大了稀土钡铜氧高温超导带材的应用范围，尤其适用于超导储能的应用。CN106229074ACN106229074A权利要求书1/1页1.一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其具体做法是：A、剥离保护层：将稀土钡铜氧高温超导带材的连接端部垂直浸入氨水和双氧水的混合腐蚀液中1min以上，且浸入深度1cm以上，以去除带材表面的铜和银保护层，露出带材内部的超导层；B、熔融扩散：将A步处理后的两根带材的连接端部搭接并用夹具夹紧，然后将两根带材置于热压炉中，并使两根带材的连接端部置于热压炉的压力装置的正下方；再密封炉膛并对其抽真空，相对真空度为-400Pa到-10Pa之间；随后通过热压炉的压力装置对两根带材的连接端部进行持续加压；同时将炉温升至800-1000℃，并保温1-10min，使接头部分的超导层表面局部熔融；C、织构融合：将炉温降至700-800℃，并保温1-10h，即获得具有单晶织构且紧密衔接的超导层界面；D、超导电性再生：去掉两根带材的连接端部的夹具，然后采用激光熔融技术在两根带材的连接端部形成渗氧通孔，再将两根带材置于高压热处理设备，并充入氧气，升温至300-600℃，并保温100-400h，即完成稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接。2.如权利要求1所述的一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其特征是：所述的稀土钡铜氧高温超导带材中的稀土为：钇(Y)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)中的一种或者是一种以上的组合。3.如权利要求1所述的一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其特征是：所述的稀土钡铜氧高温超导带材为具有银保护层或铜、银保护层的稀土钡铜氧高温超导带材。4.如权利要求1所述的一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其特征是：所述B步中通过热压炉的压力装置对两根带材的连接端部进行持续加压的压力为20-120MPa。5.如权利要求1所述的一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其特征是：所述D步中渗氧通孔的密度为每平方厘米200-600个孔，每个孔的直径为10-50微米。6.如权利要求1所述的一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法，其特征是：所述的混合腐蚀液中氨水和双氧水的质量比为1：0.3-3。2CN106229074A说明书1/4页一种稀土钡铜氧高温超导带材的接头连接方法技术领域[0001]本发明涉及一种高温超导带材的接头连接方法。背景技术[0002]稀土钡铜氧(REBCO)高温超导带材以其在液氮温区较高的临界电流密度和不可逆场，在超导输电、超导储能、超导磁体、超导故障限流器等方面有着广阔的应用前景。但大尺度、高性能的REBCO带材制备难度相当大，限制了带材的规模化应用。因此，将有限长度的REBCO带材实现有效而高质量的相互衔接对其实际应用至关重要。[0003]目前，国内外普遍采用低熔点的金属焊料如Sn、In/Bi、In/Sn、Sn/Ag等焊接REBCO带材。由于焊料、铜保护层、银保护层，以及层与层之间的界面均具有电阻，导致接头处的接触电阻较大，产生较大的能量耗散。为了进一步减小接头处的接触电阻，日本科学家采取了银扩散法焊接二代带材的接头。即将带材的铜保护层剥离，将两部分带材的银保护层加压衔接，再进行