專利名稱：：一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及高溫超導材料領域，特別是關于一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線及其制備方法。
背景技術：
：高溫超導電纜以其大通流能力，低損耗等特性，越來越得到廣泛的關注和應用。目前高溫超導導線主要分為兩種，一種是以Bi-2212/Ag和Bi-2223/Ag為主的高溫超導導線，其主流制備方法為粉末套管法(PowderInTube,PIT)，制備步驟為(如圖l所示)將超導粉填裝入銀管，依次經過拉拔細線化、多芯套管、拉拔和軋制后，再通過熱處理獲得高溫超導導線。但是，這種方法制備的高溫超導導線存在以下問題，1、由于銀的質地柔軟，強度不夠，再加上內部超導芯本已脆弱的陶瓷結構，所以其力學機械性能不強；2、由于鉍系高溫超導導線主要以帶材為主，所以其幾何形狀增大了各項異性的影響；3、這種高溫超導導線的臨界電流不夠高，同時磁場(特別是垂直場)對臨界電流的影響巨大；等等這些都限制了其大規模的應用。另一種是以YBCO或RE:BCO為主的高溫超導涂層導體，其制備方法為(如圖2所示，圖中A為超導層，B為緩沖層，C為基底)在金屬基帶上用IBAD(離子束輔助沉積)或RABiTS(軋制輔助雙軸織構襯底)等方法生長緩沖層形成織構，再用化學或物理方法，如TFA-MOD(三氟乙酸鹽-金屬有機沉積)方法生長超導層，再在其外面覆以保護層。但是，這種方法制備的高溫超導導線也同樣存在強度欠佳、各項異性明顯等問題。而且，在一些實際應用場合，上述高溫超導導線的單根導線的載流量太小，一般在100A左右，所以仍不能滿足通大電流的需要，也不適合大規模的生產。
發明內容針對上述問題，本發明的目的是提供一種能提高臨界電流、提高力學性能、方便導線組合、減小交流損耗和減小導線各向異性等效果的具有外加金屬殼層的高溫超導導線及其制備方法。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于它包括單根或多根高溫超導導線和包覆在所述單根或多根高溫超導導線外部的金屬殼層，所述金屬殼層留有氣體通過的通道，為了控制金屬殼層與超導導線的間距以及超導導線之間的間距，可以在金屬殼層和超導導線之間或多根包覆的每兩根超導導線之間再額外包覆一層金屬材料或其它種類介質，以達到控制金屬殼層與超導導線以及超導導線之間間距的目的。每根所述高溫超導導線分別由單芯或多芯組成，且所述高溫超導導線的截面形狀為矩形或圓形；所述金屬殼層的厚度為20iim500iim，且采用鐵磁性材料、無/弱磁性材料、介于鐵磁性材料與無磁性材料之間的合金組合材料、抗氧化合金材料和高強度合金材料中的一種。所述高溫超導導線包括Bi系高溫超導導線和高溫超導涂層導體。所述Bi系高溫超導導線為Bi-2223/Ag或Bi-2212/Ag;所述高溫超導涂層導體為￥11307—x、RE^CuA-x或(Y，RE)11307—x。所述鐵磁性材料為具有鐵磁性的單質金屬鎳、鐵、鈷、禮，或由所述單質金屬組成的二元或多元合金材料；所述無/弱磁性材料為單質無磁性金屬銅、銀、錫、鈦、鉻，或由所述單質無磁性金屬組成的二元或多元合金材料；所述鐵磁性材料和無磁性材料之間的合金組合材料采用型號為316或310的無磁不銹鋼材料；所述抗氧化合金材料為具有高溫抗氧化特性的型號為3YC52或0R1300或Haynes214或Inconel617合金金屬；所述高強度合金材料采用型號為AerMet100或AerMet310或AerMet340為主的超高強度合金鋼系列，以型號為Marage250或Marage300或Marage350為主的高強度18Ni馬氏體時效鋼系列，以型號為Ti-6A1-4V或Ti-10V-2Fe-3Al為主的鈦合金系列。所述截面為矩形高溫超導導線的厚度為0.05mmlmm，寬度0.5mm10mm，寬度與厚度的比值為150;所述截面為圓形高溫超導導線的直徑為0.05mm5mm。所述多根高溫超導導線由21000根超導導線排列組合而成，各所述超導導線之間的間距為Omm0.5mm之間。—種制作上述具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其中以Bi系高溫超導導線外加金屬殼層為例，制作步驟如下(l)采用粉末套管依次經過拉拔軋制后，再依次進行預熱處理、中間軋制階段和長周期主熱處理階段、后退火熱處理階段三個階段的熱處理，制成高溫超導導線；(2)將金屬薄帶圍繞高溫超導導線包覆形成金屬殼層，或先做一模具彎曲金屬薄帶至相應形狀以形成金屬殼層，將高溫超導導線穿入所述金屬殼層。所述步驟(2)中，所述高溫超導導線包覆所述金屬殼層時間分為以下三種情況(1)所述高溫超導導線經過預熱處理以及軋制后，進行包覆金屬殼層，且包覆金屬殼層后進行軋制或不軋制，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行長周期熱處理和后退火熱處理；當進行軋制時，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa;(2)所述高溫超導導線經過長周期熱處理后，進行包覆金屬殼層，且進行軋制后，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行后退火熱處理，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa;(3)將制成的成品所述高溫超導導線直接包覆金屬殼層°所述金屬殼層采用單面開口、雙面開口或重疊包覆，所述金屬殼層的開口位置設置在所述高溫超導導線表面任意位置。所述步驟(2)中，當所述高溫超導導線為組合式高溫超導導線時，將兩根以上的所述高溫超導導線同時包覆于所述金屬殼層內，采用的包覆方式為單面開口、雙面開口或重疊包覆。所述金屬殼層和高溫超導導線之間可以包覆一層金屬材料，當包覆的高溫超導導線數為21000根時每兩根所述高溫超導導線之間也可以夾層一層金屬材料。本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明由于采用鐵磁性材料作為包覆高溫超導導線外的金屬殼層，可以改善高溫超導導線表面的磁場分布，能減小自場或外加磁場下磁場對臨界電流的影響，因此大大提高了臨界電流，同時這類材料制備的高溫超導導線具有較高的強度，進而提高了高溫超導導線的機械性能，能應用于需要通直流場合。2、本發明由于采用無/弱磁性材料作為包覆高溫超導導線外的金屬殼層，可以減小交流損耗，因此提高了機械性能，能應用于通交流場合。3、本發明由于采用鐵磁性材料與無磁性材料之間的合金組合作為包覆高溫超導導線外的金屬殼層，因此可以達到提高臨界電流、減小交流損耗、增強力學性能的性能。4、本發明由于采用抗氧化合金材料作為包覆高溫超導導線外的金屬殼層，可以提高在制備高溫超導材料過程中高溫狀態下的抗氧化性能，因此大大增強了高溫超導導線的力學性能以及其美觀效果。5、本發明由于采用高強度合金材料作為包覆高溫超導導線外的金屬殼層，可以增強高溫超導導線的機械性能，因此能保證內部超導芯不會由于外加應力過大而使其損壞。本發明可以廣泛應用于各種高溫超導導線及其制備過程中。圖1是現有技術中粉末套管法工藝流程示意圖圖2是現有技術中YBC0涂層導體結構示意圖圖3是現有技術中粉末套管法的Bi系帶材熱處理工藝流程示意圖圖4ac是本發明的單根Bi-2223/Ag高溫超導導線包覆鎳殼層結構示意圖圖5ac是本發明的多根Bi-2223/Ag高溫超導導線包覆鎳殼層結構示意圖圖6是本發明Bi-2223/Ag高溫超導細導線組合成的組合方線結構示意圖圖7是本發明多根組合超導導線之間夾層高強度合金結構示意圖具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖4、圖5所示，本發明包括高溫超導導線1和高溫超導導線1外部包覆的金屬殼層2。高溫超導導線1包括Bi-2223/Ag和Bi-2212/Ag(鉍鍶鈣銅氧與銀復合導線)等(但不限于此)鉍系高溫超導導線；以及Y^a^uA—x(釔鋇銅氧)、REiBa^i^CVx(RE=Sm，Nd，Gd等)(稀土鋇銅氧)和(Y，RE)^CuA—x(RE=Sm，Nd，Gd等)(稀土摻雜釔鋇銅氧)等釔系高溫超導涂層導體或其它適用于本發明方法的高溫超導導線。在單根或兩根以上(包括兩根)的高溫超導導線1的外面包覆金屬殼層2，且金屬殼層2內留有氣體通過的通道。高溫超導導線1的截面形狀可以是矩形(含方形)或圓形，通常將矩形導線叫做帶材，矩形高溫超導導線的厚度為0.05mmlmm，寬度0.5mm10mm，寬度與厚度的比值為150，且可以是單芯或多芯；圓形高溫超導導線的直徑為0.05mm5mm，且可以是單芯或多芯。多芯的單根高溫超導導線由21000根超導導線組合形成，其可以采用多種排列方式形成組合式高溫超導導線，各高溫超導導線之間的間距為Omm0.5mm之間，為了控制金屬殼層2與高溫超導導線1的間距以及各高溫超導導線1之間的間距，可以在金屬殼層2和高溫超導導線l之間以及高溫超導導線l之間再額外包覆一層金屬3(如圖6所示)或其它種類介質，以達到控制金屬殼層2與高溫超導導線1之間以及高溫超導導線1之間間距的目的。金屬殼層2是指厚度為20iim500iim的鐵磁性材料、無/弱磁性材料、介于鐵磁性材料與無磁性材料之間的合金組合、抗氧化合金材料和高強度合金材料，下面對這些制作金屬殼層2的材料進行介紹。1)鐵磁性材料，如Ni(鎳)、Fe(鐵)、Co(鈷)、Gd(釓)等具有鐵磁性的單質金屬及它們組成的其各種二元或多元合金，如坡莫合金1J50等。此類材料可改善導線表面磁場分布，減小自場或外加磁場下磁場對臨界電流的影響，提高臨界電流，同時其較之銀具有更高的強度，可以顯著提高高溫超導導線的機械性能，同時可以應用于需要通直流的場合。2)無/弱磁性材料，如Cu(銅)、Ag(銀)、Sn(錫)、Ti(鈦)、Cr(鉻)等單質無磁性金屬及它們組成的各種二元或多元合金等無磁或弱磁性材料，此種材料材料包覆高溫超導導線可減小交流損耗，同時提高機械性能，可以應用于通交流場合。3)上述鐵磁性材料和無磁性材料之間的合金組合材料，如各種無磁不銹鋼(如316，310)等，可以達到提高臨界電流，或減小交流損耗，或增強力學性能。4)抗氧化合金材料，如型號為3YC52、0R1300、Haynes214、Incone1617等具有高溫抗氧化特性的合金金屬(但不限于此)。此類材料可以提高高溫超導材料制備過程中在高溫下的抗氧化性能，從而增強高溫超導導線的力學性能及美觀效果。5)高強度合金材料，如以型號為AerMetl00、AerMet310、AerMet340為主的超高強度合金鋼系列，以型號為Marage250、Marage300、Marage350為主的高強度18Ni馬氏體時效鋼系列，以型號為Ti-6A1-4V和Ti-10V-2Fe-3Al為主的鈦合金系列等(但不限于此)。此類材料主要可以增強高溫超導導線的機械性能，特別是保證內部超導芯不至由于外加過大應力而損壞。本發明具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，以Bi系高溫超導帶材為例，其步驟如下(1)Bi-2223/Ag的生產工藝采用粉末套管法(如圖l所示)，依次經過拉拔軋制后，進行預熱處理(FirstHeatTreatment,HT1)以及中間軋制階段(Intermediaterolling,IR)、長周期主熱處理階段(LongperiodHeatTreatment,LHT)和后退火熱處理階段(PostAnnealing,PA)三個階段的熱處理(如圖3所示，圖中D為HT1，E為IR，F為LHT，G為PA)，制成高溫超導導線；(2)如圖4ac所示，將金屬薄帶圍繞高溫超導導線包覆形成金屬殼層，或先做一模具彎曲金屬薄帶至相應形狀形成金屬殼層，再將超導導線穿入。金屬殼層可采用多種形狀，如單面開口(如圖4a所示)、雙面開口(如圖4b所示)、重疊包覆(如圖4c所示)。金屬殼層的開口位置可以設置在高溫超導導線表面任意位置，不限于中央位置。在金屬殼層和高溫超導導線之間再額外包覆一層金屬(如圖6所示)或其它種類介質，以達到控制金屬殼層與高溫超導導線的間距的目的。上述步驟(2)中，金屬殼層包覆時間選擇，以Bi-2223/Ag高溫超導帶材為例。根據Bi-2223/Ag的生產工藝中三個階段的熱處理，可以將高溫超導導線包覆金屬殼層時間可分為以下三種情況①選擇高溫超導導線經過預熱處理以及軋制后，進行包覆金屬殼層，并且包覆金屬殼層后可以適當進行軋制或者不軋制，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行長周期熱處理和后退火熱處理。當進行軋制時，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa。②選擇高溫超導導線經過長周期熱處理后，進行包覆金屬殼層，并且可以適當進行軋制，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行后退火熱處理。當進行軋制時，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa。③將制成的成品高溫超導導線直接包覆金屬殼層。上述步驟(2)中，當高溫超導導線為組合式高溫超導導線時，為了進一步提高通7載大電流能力，可將多根高溫超導導線同時包覆于金屬殼層內。以Bi-2223/Ag帶材為例(如圖5ac所示)，仍有不同的包覆方式，如單面開口(如圖5a所示)、雙面開口(如圖5b所示)、重疊包覆(如圖5c所示)。為了控制金屬殼層與高溫超導導線的間距以及高溫超導導線之間的間距，可以在金屬殼層和高溫超導導線之間或高溫超導導線之間再額外包覆一層金屬材料或其它種類介質，以達到控制金屬殼層與高溫超導導線以及每兩根高溫超導導線之間間距的目的。高溫超導導線組合式可采用多種排列方式(如圖5ac所示)，以減小組合導線的幾何各項異性，便于應用。同時，為了進一步減小各向異性，可在高溫超導導線繞制中采用螺旋式繞制方法。下面通過具體實施例對本發明的高溫超導導線制備方法進行進一步的描述。實施例1:單根Bi-2223/Ag高溫超導導線主熱處理后包覆鎳殼層。單根Bi-2223/Ag帶材，其寬度為4.2mm、厚度為0.22mm，包覆材料為純鎳的薄帶，其厚度為0.05mm，包覆方式為第二種長周期熱處理后包覆鎳殼層，采用單面開口包覆(如圖4a所示)，開口寬度分別采用lmm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm。其中每種包覆方式和包覆開口寬度做三根，多次測量求平均值。包覆之后進行軋制，使得帶材與鎳殼層包覆貼合得更加緊密。然后進行后退火熱處理。經實驗可得該高溫超導導線在77K自場下平均臨界電流的相應數據，如表l所示。表1開口寬度11.522.5377K自場下平均臨界電97.194.895.298.596.8流(A)同一批相同熱處理工藝但未包覆鎳殼層的樣品臨界電流在89A附近，通過上述實驗數據可知，與同一批相同熱處理工藝但未包覆鎳殼層的樣品對比，長周期之后包鎳的超導帶材比未包鎳的超導帶材最終臨界電流性能提高了大約5%-8%。證明了Bi-2223/Ag帶材包覆鐵磁材料可以聚斂磁通，改善帶材自場、特別是垂直場對帶材本身臨界電流的影響以提高臨界電流。實施例2:單根Bi-2223/Ag高溫超導導線成品帶材包覆鎳殼層。單根Bi-2223/Ag帶材，其寬度為4.2mm、厚度為0.22mm，包覆材料為純鎳的薄帶，其厚度為0.05mm，包覆方式為后退火熱處理之后包覆鎳殼層，采用單面開口包覆(如圖4a所示)，開口寬度分別為lmm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm。經過實驗測得了包鎳帶情況下的臨界電流并基于臨界態模型進行了數值模擬，各開口寬度的包覆的實驗數據及數值模擬結果，如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>通過上述實驗數據可以看出，不同開口寬度下臨界電流都有不同程度的提高。鎳帶的存在有效地改變了Bi-2223/Ag高溫超導帶材的自場分布，減小了自場特別是垂直場對帶材臨界電流的影響。從而在一定程度上提高了帶材自身的臨界電流。實施例3:單根Bi-2223/Ag高溫超導導線成品帶材包覆銅殼層。Bi-2223/Ag高溫超導導線包覆銅殼層可以大幅度提高帶材的機械性能。所選用單根Bi-2223/Ag高溫超導導線，其寬度為4.2mm、厚度為0.22mm，銅殼層是寬度為lcm、厚度為0.lmm的薄黃銅帶，以單面開口形式包覆。未包覆銅帶之前臨界拉伸應力為70Mpa，包覆銅帶后期臨界拉伸應力提高至120Mpa臨界拉伸應力得到提高，提高幅度大于等于50%。臨界彎曲應力也得到了提高，提高幅度大于等于20%。實施例4:單根Bi-2223/Ag高溫超導導線成品帶材包覆無磁不銹鋼殼層。Bi-2223/Ag高溫超導導線分別包覆型號為310S、316L的無磁不銹鋼帶，其厚度分別為0.05mm、0.lmm。無磁不銹鋼帶寬度均為lcm、厚度分別為0.05和0.lmm，均采用單面開口包覆。應用此結構可以大大降低交流損耗，降低幅度大于等于20%。本方法可以應用于需要交流電或交流磁場的場合，以降低超導導線的交流損耗。實施例5:兩根Bi-2223/Ag高溫超導導線主熱處理后包覆鎳殼層。選用英納超導公司加強帶，兩根鉍系Bi-2223/Ag高溫超導導線順序排列疊放之后，包覆純鎳薄帶，鎳薄帶厚度為0.05mm。采用單面開口包覆(如圖5a所示)，將兩根鉍系Bi-2223/Ag高溫超導導線緊密疊放之后，由于兩根高溫超導導線之間產生的自場對相鄰高溫超導導線的影響，總臨界電流會小于單根臨界電流之和。該組合式高溫超導導線在77K自場下臨界電流的實驗數據，如表3所示。表3鎳帶開口寬度lmm鎳帶開口寬度2nuR鎳新口寬度S&nm包前Ic(A)包后Ic(A)包前Ic(A)包后Ic(A)包前Ic(A)包后Ic(A)94.5+93.1189.89U+93.8纖T94.1+92.491.1+92,5190.894.9+96.1188.795,2^93.9190.0上述表格中，Ic為臨界電流。在實際應用需要較大直流電的情況下(如電流引線等)，可以采用此種方法使用較少帶材獲得較大的電流值。實施例6:單根Y^a^i^CVx高溫超導涂層導體包覆鎳殼層。9YBC0高溫超導涂層導體包覆純鎳薄帶，鎳薄帶厚度為0.05mm。采用雙面開口的包覆方式(如圖4b所示)，其開口寬度2mm。可以提高該種涂層導體的臨界電流密度值，提高幅度大于等于10%。同時可以提高該種涂層導體的機械性能。臨界拉伸應變得到提高，提高幅度大于等于50%。臨界彎曲應變得到了提高，提高幅度大于等于20%。實施例7:多根Bi-2223/Ag高溫超導帶材組合包覆鎳殼層。多根Bi-2223/Ag高溫超導導線的組合，除了實施例5中順序排列疊放的方式之外，還有多種組合方式，例如將多根高溫超導導線橫向分為兩組，縱向堆疊的組合方式(如圖5c所示)，再進行鎳殼層包覆。實施例8:多根Bi-2223/Ag高溫超導細導線組合包覆鎳殼層。如圖7所示，多根Bi-2223/Ag高溫超導細導線組合方線分為兩級，其中D為組合方線中的單元線，E為含有九組單元線組合而成的二級組合方線。使用的所有細導線的寬度均為lmm、厚度均為0.15mm，包覆材料選取厚度為0.05mm的鎳薄帶。單元線D的尺寸為2mmX2mm，它是由24根細線分為兩列以橫向分為兩組、縱向堆疊的組合方式組合而成。二級組合方線E的尺寸為8mmX8mm。各單元線D之間可填充無磁性材料，例如型號為310S的無磁不銹鋼。利用這種方法組合而成的組合方線含有216根細導線，通流能力巨大。實施例9:用鎳包覆多根Bi-2223/Ag高溫超導組合成的組合導線，導線之間用Inconel617合金夾層。如圖6所示，在組合導線包覆鎳殼層的基礎上，在導線之間夾層Inconel617合金，由于此種合金具有高強度，抗氧化等顯著優點，組合導線的機械性能提高了200%，使得在對導線機械強度要求高的應用場合中，有效地保護超導芯不受損壞。實施例10:多根Y^a^i^CVx高溫超導涂層導體包覆鎳殼層。YBCO高溫超導涂層導體用純鎳薄帶包覆，鎳薄帶厚度為0.05mm。采用重疊包覆方式(如圖5c所示)，開口寬度2mm。可以提高該種涂層導體的臨界電流密度值，提高幅度大于等于單根之和的10%。同時可以提高該種涂層導體的機械性能。臨界拉伸應變得到提高，提高幅度大于等于50%。臨界彎曲應變得到了提高，提高幅度大于等于20%。上述各實施例僅是本發明的優選實施方式，在本
技術領域：
內，凡是基于本發明技術方案上的變化和改進，不應排除在本發明的保護范圍之外。權利要求一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于它包括單根或多根高溫超導導線和包覆在所述單根或多根高溫超導導線外部的金屬殼層，所述金屬殼層留有氣體通過的通道，每根所述高溫超導導線分別由單芯或多芯組成，且所述高溫超導導線的截面形狀為矩形或圓形；所述金屬殼層的厚度為20μm～500μm，且采用鐵磁性材料、無/弱磁性材料、介于鐵磁性材料與無磁性材料之間的合金組合材料、抗氧化合金材料和高強度合金材料中的一種。2.如權利要求1所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述高溫超導導線包括Bi系高溫超導導線和高溫超導涂層導體；所述Bi系高溫超導導線為Bi-2223/Ag或Bi-2212/Ag;所述高溫超導涂層導體為183201307—x、REiB^Cu^—x或(Y，RE)11307—x。3.如權利要求2所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述高溫超導導線和金屬殼層之間以及每兩根所述高溫超導導線之間包覆一層金屬材料。4.如權利要求1或2或3所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述鐵磁性材料為具有鐵磁性的單質金屬鎳、鐵、鈷、禮，或由所述單質金屬組成的二元或多元合金材料；所述無/弱磁性材料為單質無磁性金屬銅、銀、錫、鈦、鉻，或由所述單質無磁性金屬組成的二元或多元合金材料；所述鐵磁性材料和無磁性材料之間的合金組合材料采用型號為316或310的無磁不銹鋼材料；所述抗氧化合金材料為具有高溫抗氧化特性的型號為3YC52或0R1300或Haynes214或Inconel617合金金屬；所述高強度合金材料采用型號為AerMet100或AerMet310或AerMet340為主的超高強度合金鋼系列，以型號為Marage250或Marage300或Marage350為主的高強度18Ni馬氏體時效鋼系列，以型號為Ti-6A1-4V或Ti-10V-2Fe-3Al為主的鈦合金系列。5.如權利要求1或2或3所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述截面為矩形高溫超導導線的厚度為0.05mmlmm，寬度0.5mm10mm，寬度與厚度的比值為150;所述截面為圓形高溫超導導線的直徑為0.05mm5mm。6.如權利要求4所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述截面為矩形高溫超導導線的厚度為0.05mmlmm，寬度0.5mm10mm，寬度與厚度的比值為150;所述截面為圓形高溫超導導線的直徑為0.05mm5mm。7.如權利要求1或2或3或6所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述多根高溫超導導線由21000根超導導線排列組合而成，各所述超導導線之間的間距為Omm0.5mm之間。8.如權利要求4所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述多根高溫超導導線由21000根超導導線排列組合而成，各所述超導導線之間的間距為Omm0.5mm之間。9.如權利要求5所述的一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線，其特征在于所述多根高溫超導導線由21000根超導導線排列組合而成，各所述超導導線之間的間距為Omm0.5mm之間。10.—種如權利要求19所述具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其中Bi系高溫超導導線外加金屬殼層的制作步驟如下(1)采用粉末套管依次經過拉拔軋制后，再依次進行預熱處理、中間軋制階段和長周期主熱處理階段、后退火熱處理階段三個階段的熱處理，制成高溫超導導線；(2)將金屬薄帶圍繞高溫超導導線包覆形成金屬殼層，或先做一模具彎曲金屬薄帶至相應形狀以形成金屬殼層，將高溫超導導線穿入所述金屬殼層。11.如權利要求IO所述的具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，所述高溫超導導線包覆所述金屬殼層時間分為以下三種情況(1)所述高溫超導導線經過預熱處理以及軋制后，進行包覆金屬殼層，且包覆金屬殼層后進行軋制或不軋制，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行長周期熱處理和后退火熱處理；當進行軋制時，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa;(2)所述高溫超導導線經過長周期熱處理后，進行包覆金屬殼層，且進行軋制后，再將包覆金屬殼層后的高溫超導導線進行后退火熱處理，其軋制壓強為0.3Mpa3Gpa;(3)將制成的成品所述高溫超導導線直接包覆金屬殼層。12.如權利要求10所述的具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其特征在于所述金屬殼層采用單面開口、雙面開口或重疊包覆，所述金屬殼層的開口位置設置在所述高溫超導導線表面任意位置。13.如權利要求10所述的具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，當所述高溫超導導線為組合式高溫超導導線時，將兩根以上的所述高溫超導導線同時包覆于所述金屬殼層內，采用的包覆方式為單面開口、雙面開口或重疊包覆。14.如權利要求12或13所述的具有外加金屬殼層的高溫超導導線制備方法，其特征在于所述金屬殼層和高溫超導導線之間包覆一層金屬材料，或每兩根所述高溫超導導線之間包覆一層金屬材料。全文摘要本發明涉及一種具有外加金屬殼層的高溫超導導線及其制備方法，其特征在于它包括單根或多根高溫超導導線和包覆在單根或多根高溫超導導線外部的金屬殼層，金屬殼層留有氣體通過的通道，每根高溫超導導線分別由單芯或多芯組成，且高溫超導導線的截面形狀為矩形或圓形；金屬殼層的厚度為20μm～500μm，且采用鐵磁性材料、無/弱磁性材料、介于鐵磁性材料與無磁性材料之間的合金組合材料、抗氧化合金材料和高強度合金材料中的一種。本發明通過在高溫超導導線外面包覆金屬殼層以達到提高臨界電流，方便導線組合，提高力學性能，減小交流損耗和減小導線各向異性等效果，對目前各種高溫超導導線具有普適性。本發明可以實際應用于高溫超導導線的大規模化生產中。文檔編號H01B12/02GK101728018SQ20091024403公開日2010年6月9日申請日期2009年12月25日優先權日2009年12月25日發明者宋彭,瞿體明,解鵬,韓征和,顧晨申請人:清華大學