专利名称：一种超导导线组件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及超导导线组件，特别是涉及一种利用铋系高温超导材料和金属加强带制备的高温超导导线组件及其制备方法。
背景技术：
铋系高温超导带材是目前唯一可规模化生产的高温超导材料，应用铋系高温超导带材制成的超导电缆、超导电机、超导限流器、超导磁分离器、超导磁悬浮列车和超导储能系统等产品的研发已取得重大突破，许多项目已进入样机试运行阶段。铋系高温超导带材是利用粉末套管法(Powder-In-Tube，简称PIT)制成的，即将铋系氧化物填充到银或银合金套管中，再经过拉拔、轧制等加工变形后进行热处理而制成的，其临界电流密度高，且具有良好的加工性能，从而成为目前高温超导材料中具有发展前景的一种产品。
在铋系高温超导材料的应用过程中，如果导线的某处出现弯折或断裂，那么此处的某一根或多根超导芯便会失去载流能力，而导线此处的其余芯则承担总的电流，这一总电流若超过这些芯的电流输运能力，则超过的部分将由银或银合金基体分流，但银或银合金基体有可能经不住导线中大的分流电流，致使导线外套烧毁，从而使导线断开，甚至使导线着火，危害整个超导器件。另外，目前单根铋系超导带材在77K的临界电流(Ic)已经很高了，但仍难以满足一些大型超导器件的要求，如大型超导变压器、超导电机、超导电缆、超导储能装置和电流引线等，这些超导器件通常需要通过较大的电流，其电流值大于单根超导带材的临界电流。申请号为200510070732. 9的中国专利提供了一种超导导线组件，将多根超导导线并连在一起，外表面再包裹至少一层机械强度高于单根超导导线的机械强度的金属覆盖层，这种组件虽然能够提高电流和机械强度，但仍不能满足一些大型超导器件的要求。为解决上述难题可以把多根超导导线并连在一起，并在最外侧的两根超导导线的外侧宽度面上再分别并连至少一根金属加强带而形成超导导线组合件，这不仅能够进一步提高高温超导导线的机械强度和工作稳定性，而且具有较大的临界电流。
发明内容
本发明旨在创造一种超导导线组件，并将其公之于众，依法获得该技术方案的专利权。在铋系高温超导材料的应用过程中，一些大型超导器件如大型超导变压器、超导电机、超导电缆、超导储能装置和电流引线等，通常需要通过较大的电流，其电流值大于单根超导带材的临界电流，同时还需要具有较高的机械强度和工作稳定性。为解决上述问题，本发明采用的技术方案是该超导导线组件包含至少两根具有超导性能的单根超导导线，这些单根超导导线之间的宽度面通过电接触的方式并连在一起，在这些并连在一起的最外侧的两根超导导线的外侧宽度面上再分别并连至少一根金属加强带而形成超导导线组。本发明的超导导线组件结构简单，具有较高的机械强度和工作稳定性，具有较高的临界电流，适合大型超导器件使用。
将多根超导导线并连在一起，其整体电流会高于单根超导导线的临界电流，当再并连金属加强带形成超导导线组件后，相当于又并连了至少两根超导导线，所以超导导线组件的整体电流会进一步提高。金属加强带的中间层是超导导线，上、下层是金属带。虽然金属加强带的机械强度小于金属带的机械强度，但远大于超导导线的机械强度，所以使超导导线组件的机械强度也有了很大提高优选的是，在所述超导导线组的外表面上至少包裹一层机械强度高于单根金属加强带的机械强度的金属覆盖层。这不仅使超导导线组的外表面更加整齐光滑，而且能够进一步提高组件的机械强度和工作稳定性。单根超导导线是利用PIT方法制备的单芯或多芯超导导线，其包含至少一根具有超导性能的超导芯和包在超导芯周围的至少一种金属基体。超导导线组中的单根超导导线之间、金属加强带与超导导线之间、金属加强带之间、金属覆盖层与超导导线组的外表面之间的连接方式均为利用低熔点金属或低熔点合金焊接。连接的方式很多，采用焊接的方式可以使其连接的更加牢固，不易脱落。利用低熔点金属或低熔点合金焊接，是因为熔点低易熔化，而在它熔化的温度下需要焊接的金属还是固体，所以把它涂在需要焊接的金属上，温度降低后它又变成固体，从而将其与需要焊接的金属连接在一起。优选的是，所述超导导线组中的单根超导导线之间、金属加强带与超导导线之间、 金属加强带之间、金属覆盖层与超导导线组的外表面之间的焊接层要均匀、不易太厚，最好为O. 005 O. 02mm。它们之间只要均匀的焊接在一起即可，导线越多，焊接层就越多，若焊接层太厚会增大导线组的整体厚度，另外焊接层只能增加导线组的截面不能起到增大强度的作用，不利于实际电力应用。 金属加强带的中间层为超导导线，上层和下层均为与超导导线相邻宽度面焊接在一起的金属带。在铋系超导带材的两个宽度面上焊接金属带，利用金属的机械性能提高超导带材的机械性能，从而制成金属加强带。Bi-2223/Ag超导带材虽然具有较高的临界电流， 但因其机械强度较弱，在一定程度上影响了超导带材的工业应用，特别是在设计超导磁体时，一个必要条件就是超导带材能够承受足够大的机械强度。金属加强带在不降低超导临界电流的前提下显著提高了超导带材的机械强度。优选的是，制备金属加强带的金属为哈氏合金、不锈钢、青铜或紫铜。哈氏合金是镍基合金，具有较高的机械强度和很好的加工焊接性，能够适应多种介质和温度区间。不锈钢是铁基合金，具有较高的机械强度。铜合金具有电导率高、抗腐蚀性强、加工成型性能好、 焊接性能好、强度较高等优良特性。上述金属是常用的制备金属加强带的材料。金属加强带上、下层金属带的宽度与中间层超导导线的宽度相同，在制备加强带时，将金属切割成宽度与超导导线宽度相同的金属带，然后将金属带与超导导线的宽度面焊接在一起。焊接时金属带与超导导线不要错位，否则会导致超导导线的某个宽度面上只有部分面焊接了金属带，这样会降低加强带的机械强度，达不到预期的效果。其中上、下层金属带的厚度最好为O. 01 O. 1mm。金属层的厚度不易太厚,否则会使加强带的整体厚度偏大，不利于实际应用。根据实验结果，在样品宽度一定的情况下，金属的抗拉强度(Ob)随着金属厚度的减小而增大，而金属的屈服强度(。3:延伸率在0.2% 时的强度)随着金属厚度的减小也会增大，但增大的趋势没有抗拉强度那样明显。屈服强度是判断金属材料机械性能的关键指标。上、下层金属带的屈服强度最好为200 lOOOMPa，而目前铋系高温超导导线的屈服强度为50 200MPa左右，由上述超导导线和金属带制备的金属加强带在常温下的拉伸应力(即延伸率为0.2%时的强度)为120 600MPa，这与通过复合材料基本公式计算的理论值相吻合。目前，金属加强带在液氮下测得的拉伸应力会高于在常温下测得的拉伸应力，因为金属材料的弹性模量随温度的升高而降低，温度升高，材料发生热膨胀现象，原子间结合力减弱，因此金属的弹性模量降低，所以在常温下测得的拉伸应力便减小。在不降低超导导线组电流的前提下，为进一步提高超导导线组的机械强度可在超导导线组的外表面包裹至少一层金属覆盖层。超导导线组的外表面包括导线组的两个宽度面和导线组的两个高度面。金属覆盖层的厚度最好为0.02 0. 1_。金属覆盖层不易太厚，否则使组件尺寸偏大，影响实际应用。另外，金属覆盖层的宽度不小于超导导线组的横截面的周长，即金属覆盖层至少将超导导线组的外表面包覆起来，不能有部分导线组暴露在外面，否则致使导线组的机械强度不均匀，外观不平整。·本发明的另一目的在于提供一种制备上述超导导线组件的方法，其按照先后顺序包括以下步骤(I)将至少两根具有超导性能的单根超导导线分别盘绕在放线盘上，并将放线盘置于与地面垂直的支架上，放线盘与放线盘之间留有一定的距离；(2)在步骤(I)中最上边的放线盘的上方再放置至少一个放线盘，其上盘绕金属加强带；(3)在步骤(I)中最下边的放线盘的下方再放置至少一个放线盘，其上盘绕金属加强带；(4)将步骤⑵中的金属加强带、步骤⑴中的超导导线和步骤⑶中的金属加强带的头部宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮；(5)在步骤(4)中并靠在一起的超导导线和金属加强带的宽度面上滴加助焊剂，并以I. 0 3. Om/min的速度穿过同一个加热槽进行加热，加热温度为200°C 400°C ；(6)步骤(5)中并靠在一起的超导导线和金属加强带在加热槽内进行加热的同时，对加热槽内最上层的金属加强带上方的加热板施加I IOOkg压下力将超导导线和金属加强带焊接在一起，并绕过同一个导轮；(7)经过加热的超导导线和金属加强带形成超导导线组，并盘绕在同一个收线盘上。本发明的制备超导导线组的方法操作简便，设备结构简单，成本低；超导导线不受损伤，制备的超导导线组表面平整，导线组中超导导线之间、金属加强带之间、超导导线与金属加强带之间连接紧密；超导导线组的临界电流高，机械强度高。在上述步骤(5)的超导导线和金属加强带中，任何两根相邻的线中有一个相邻宽度面滴加助焊剂即可。为进一步提高超导导线组的机械强度但又不降低临界电流，在上述步骤(7)形成的超导导线组的外表面上再包覆至少一层机械强度高于单根金属加强带的机械强度的金
属覆盖层。优选的是，金属加强带和超导导线的宽度面上预先镀锡，以提高其焊接性能，使单根超导导线之间、单根金属加强带之间、超导导线与金属加强带之间紧密焊接在一起，有效提高超导组件的临界电流和机械强度。优选的是，所用助焊剂为松香助焊剂、无机水溶性助焊剂或有机水溶性助焊剂。松香助焊剂的主要成份是松香，按一定比例加入酒精调配成松香水，焊接前将松香水滴在金属加强带和超导导线上。松香最纯净、无腐蚀，具有良好的绝缘性和稳定性，可清除油污、尘埃等阻焊物，可有效防止金属氧化，保证焊接质量。无机水溶性助焊剂的化学作用强、助焊性能非常好。有机水溶性助焊剂的助焊作用介于无机水溶性助焊剂和松香助焊剂之间。
下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述，其中图I为按照本发明的两根超导导线和两根金属加强带并连形成超导导线组件的结构示意图；图2为按照本发明的两根超导导线和两根金属加强带并连且外表面包覆金属覆盖层而形成超导导线组件的结构示意图；图3为按照本发明的三根超导导线和两根金属加强带并连形成超导导线组件的结构示意图；
图4为按照本发明的三根超导导线和两根金属加强带并连且外表面包覆金属覆盖层而形成超导导线组件的结构示意图；图5为按照本发明的两根超导导线和四根金属加强带并连形成超导导线组件的结构示意图；图6为按照本发明的两根超导导线和四根金属加强带并连且外表面包覆金属覆盖层而形成超导导线组件的结构示意图；图7为按照本发明的三根超导导线和四根金属加强带并连形成超导导线组件的结构示意图；图8为按照本发明的三根超导导线和四根金属加强带并连且外表面包覆金属覆盖层而形成超导导线组件的结构示意图。图9为按照本发明的制备超导导线组件方法的一优选实施例结构示意图；图10为图9所示的按照本发明的制备超导导线组件方法的加热槽的截面示意图。附图标记说明超导导线1，焊接层2，金属加强带3，金属带4，金属覆盖层5、底座 6、支架7、放线盘8、收线盘9、导轮10、超导导线组件11、加热槽12、助焊剂13、加热板14。
具体实施例方式实施例一如图9、图I和图10所示，选用两根铋系高温超导导线I，将这两根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取两根金属加强带3，将这两根金属加强带3分别盘绕在放线盘 8上。将这四个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3 放线盘8。将这四根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以I. Om/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为200°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加Ikg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件U，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽12之前需滴加由松香和酒精调配的松香助焊剂13。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0.005mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为哈氏合金，厚度均为0. 01_，金属加强带3在常温下的拉伸应力为600Mpa。实施例二 如图9和图2所示，选用两根铋系高温超导导线1，将这两根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取两根金属加强带3，将这两根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。将这四个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依 次为金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这四根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以I. 5m/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为250°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加IOOkg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加主要成份为盐酸的无机水溶性助焊剂13。为进一步提高超导导线组的机械强度，在超导导线组的外表面包覆一层铜箔5。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0.005mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为哈氏合金，厚度均为0. 01mm，金属加强带3在常温下的拉伸应力为360Mpa，铜箔5的厚度为0. 02mm。实施例三超导导线组件11由三根超导导线I和两根金属加强带3构成时，图9左侧的支架7上需要增加一个放线盘8，其上盘绕超导导线I。如图9和图3所示，选用三根铋系高温超导导线1，将这三根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取两根金属加强带3，将这两根金属加强带3分别盘绕在放线盘上8。将这五个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这五根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以3. Om/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为400°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加50kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加以乳酸为基础的有机水溶性助焊剂13。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0. 02mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为不锈钢，厚度均为0. 1mm，金属加强带3在常温下的拉伸应力为120Mpa。实施例四如图9和图4所示，选用三根铋系高温超导导线1，将这三根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取两根金属加强带3，将这两根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。 将这五个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘 8、金属加强带3放线盘8。将这五根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以2. 5m/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为350°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加25kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加由松香和酒精调配的助焊剂13。 为进一步提高超导导线组的机械强度，在超导导线组的外表面包覆一层不锈钢箔5。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为O. 013mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为青铜带，厚度均为O. 055mm,金属加强带3在常温下的拉伸应力为240Mpa，不锈钢箔 5的厚度为O. 1mm。
实施例五超导导线组件11由两根超导导线I和四根金属加强带3构成时，图9左侧的支架 7上需要增加两个放线盘8，其上盘绕金属加强带3。如图9和图5所示，选用两根铋系高温超导导线1，将这两根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取四根金属加强带3，将这四根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。 将这六个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这六根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以2. Om/min的速度穿过加热槽12进行加热， 加热温度为300°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加75kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘上9。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加主要成份为氢氟酸的无机水溶性助焊剂13。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为O. 009mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为紫铜带，厚度均为O. 033mm，金属加强带3在常温下的拉伸应力为480Mpa。实施例六如图9和图6所示，选用两根铋系高温超导导线1，将这两根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取四根金属加强带3，将这四根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。 将这六个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这六根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以I. 5m/min的速度穿过加热槽12进行加热， 加热温度为250°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加20kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽12之前需滴加以柠檬酸为基础的有机水溶性助焊剂13。为进一步提高超导导线组的机械强度，在超导导线组的外表面包覆一层哈氏合金箔5。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0.017mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为不锈钢，厚度均为0. 078mm，金属加强带3在常温下的拉伸应力为170Mpa，哈氏合金箔5的厚度为0. 06mm。实施例七超导导线组件11由三根超导导线I和四根金属加强带3构成时，图9左侧的支架7上需要增加三个放线盘8，其中一个放线盘8盘绕超导导线I，另外两个放线盘8盘绕金属加强带3。如图9和图7所示，选用三根铋系高温超导导线1，将这三根超导导线I分别盘绕 在放线盘8上，再选取四根金属加强带3，将这四根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。将这七个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这七根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以2. 5m/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为350°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加60kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件U，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加由松香和酒精调配的助焊剂13。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0. 01mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为不锈钢，厚度均为0. 05_，金属加强带3在常温下的拉伸应力为400Mpa。实施例八如图9和图8所示，选用三根铋系高温超导导线1，将这三根超导导线I分别盘绕在放线盘8上，再选取四根金属加强带3，将这四根金属加强带3分别盘绕在放线盘8上。将这七个已经盘绕线的放线盘8放置在与底座6垂直的支架7上，放置的顺序从上到下依次为金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、超导导线I放线盘8、金属加强带3放线盘8、金属加强带3放线盘8。将这七根导线头部的宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮10，然后以2. Om/min的速度穿过加热槽12进行加热，加热温度为250°C，在加热的同时对加热槽12内最上层的金属加强带3上方的加热板14施加80kg压下力将超导导线I和金属加强带3焊接在一起，并绕过同一个导轮10，经过加热和压制的超导导线I和金属加强带3紧密结合在一起形成超导导线组件11，并盘绕在同一个收线盘9上。并靠在一起的超导导线I和金属加强带3在进入加热槽之前需滴加由松香和酒精调配的助焊剂13。为进一步提高超导导线组的机械强度，在超导导线组的外表面包覆一层铜箔5。其中，超导导线I之间的焊接层2厚度为0.015mm，金属加强带3的上、下层的金属带4为哈氏合金，厚度均为0. 02mm，金属加强带3在常温下的拉伸应力为500Mpa，铜箔5的厚度为0. 05mm。
本领域技术人员不难看出，本发明包括上述各部分 的任意组合。
权利要求
1.一种超导导线组件，包含至少两根具有超导性能的单根超导导线，这些单根超导导线之间的宽度面通过电接触的方式并连在一起，其特征在干在这些并连在一起的最外侧的两根超导导线的外侧宽度面上再分别并连至少ー根金属加强带而形成超导导线组。
2.根据权利要求I所述的超导导线组件，其特征在于在所述超导导线组的外表面上至少包覆一层机械強度高于单根金属加强带的机械强度的金属覆盖层。
3.根据权利要求I或2所述的超导导线组件，其特征在于所述超导导线组中的单根超导导线之间、所述金属加强带与所述超导导线之间、所述金属加强带之间、所述金属覆盖层与超导导线组的外表面之间的连接方式均为利用低熔点金属或低熔点合金焊接。
4.根据权利要求3所述的超导导线组件，其特征在于所述超导导线组中的单根超导导线之间、所述金属加强带与所述超导导线之间、所述金属加强带之间、所述金属覆盖层与超导导线组的外表面之间的焊接层厚度均为O. 005 O. 02mm。
5.根据权利要求I或2所述的超导导线组件，其特征在于所述金属加强带的中间层为超导导线，上层和下层均为与所述超导导线相邻宽度面焊接在一起的金属帯。
6.根据权利要求5所述的超导导线组件，其特征在于所述金属带为哈氏合金带、不锈钢带、青铜带或紫铜带。
7.根据权利要求5所述的超导导线组件，其特征在于所述金属带的宽度与中间层超导导线的宽度相同。
8.根据权利要求5所述的超导导线组件，其特征在于所述金属带的厚度为O.01 O.Imm0
9.根据权利要求5所述的超导导线组件，其特征在于所述金属加强带在常温下的拉伸应カ为120 600MPa。
10.根据权利要求2所述的超导导线组件，其特征在于所述金属覆盖层的厚度为0.02 O. 1mm。
11.ー种制备权利要求I所述的超导导线组件的方法，其按照先后顺序包括以下步骤 (1)将至少两根具有超导性能的单根超导导线分别盘绕在放线盘上，并将放线盘置于与底座垂直的支架上，放线盘与放线盘之间留有一定的距离； (2)在步骤(I)中最上边的放线盘的上方再放置至少ー个放线盘，其上盘绕金属加强带; (3)在步骤(I)中最下边的放线盘的下方再放置至少ー个放线盘，其上盘绕金属加强带; (4)将步骤(2)中的金属加强带、步骤(I)中的超导导线和步骤(3)中的金属加强带的头部宽度面自上而下依次并靠在一起，并绕过同一个导轮； (5)在步骤(4)中并靠在一起的超导导线和金属加强带的宽度面上滴加助焊剂，并以.1.O 3. Om/min的速度穿过同一个加热槽进行加热，加热温度为200°C 400°C ； (6)步骤(5)中并靠在一起的超导导线和金属加强带在加热槽内进行加热的同时，对加热槽内最上层的金属加强带上方的加热板施加I IOOkg压下カ将超导导线和金属加强带焊接在一起，并绕过同一个导轮； (7)经过加热和压制的超导导线和金属加强带形成超导导线组，并盘绕在同一个收线盘上。
12.根据权利要求11所述的超导导线组件的制备方法，其特征在于在所述步骤(7)形成的超导导线组的外表面上再包覆至少ー层机械强度高于单根金属加强带的机械强度的金属覆盖层。
13.根据权利要求11或12所述的超导导线组件的制备方法，其特征在于所述金属加强带和超导导线的宽度面上预先镀錫。
14.根据权利要求11或12所述的超导导线组件的制备方法，其特征在于所述助焊剂为松香助焊剂、无机水溶性助焊剂或有机水溶性助焊剂。
全文摘要
本发明涉及铋系高温超导导线组件及其制备方法。所述超导导线组件包含至少两根具有超导性能的单根超导导线，这些单根超导导线之间的宽度面通过电接触的方式并连在一起，在这些并连在一起的最外侧的两根超导导线的外侧宽度面上再分别并连至少一根金属加强带。为进一步提高超导导线组的机械强度，在所述超导导线组的外表面上至少包覆一层机械强度高于单根金属加强带的机械强度的金属覆盖层。利用该方法制备的超导导线组件不仅具有较高的机械强度而且具有较高的临界电流。
文档编号H01B12/02GK102708989SQ20121005604
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者孙海波 申请人:北京英纳超导技术有限公司