專利名稱：第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法
技術領域：
本發明涉及一種包括基板部、緩沖層、超導體層及穩定化材料層的第二代高溫超 導線材的接合方法，具體涉及一種直接對接接合第二代高溫超導線材的超導體層，使其在 氧分壓的調節下進行熔融擴散而連接成一條的、第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方 法。本發明公開的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法將氧分壓控制到接近于 真空的狀態而降低共熔點(eutectic melting point)，調節對接第二代高溫超導線材而進 行熔融擴散(melting diffusion)的氧分壓。而且，本發明公開的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法對接由于蝕刻超導 線材穩定化材料層而暴露的超導體層且用支架固定之后，熔融擴散被固定的部分，并在有 il^F^T^iliift. (oxygenation EinneEiling)。
背景技術：
通常情況下，在以下情況下需要接合超導線材。第一，盤繞線圈時，由于超導線材 長度短而需要接合線材來制作長線材；第二，相互連接盤繞超導線材的線圈時，需要接合超 導磁鐵線圈；第三，制作永久電流模式磁鐵系統時，制作超導閉合回路(closed loop)需要 連接兩個端子末端。特別是，運行永久電流模式時必備的超導應用機械中，為了連接超導線材使用，所 連接的超導線材必須連接成像使用一條線材那樣，以此保證連接所有線圈之后能夠無損 失地運行。例如，核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)及超導儲能裝置(Superconducting Magnet Energy Storage, SMES)系統等超導磁鐵及超導應用機械。可是，通常情況下，由于超導線材之間接合部位的性能弱于沒有接合的線材，運行 永久電流模式時，臨界電流很大程度上依賴于接合部。因此，提高超導線材之間接合部位的 臨界電流特性對于永久電流模式型超導應用機械的制造非常重要。可是，高溫超導帶狀線 材與低溫超導線材不同，由于其超導體是陶瓷，很難實施維持超導狀態的接合。以下參考圖1和圖2詳細說明現有第二代高溫超導線材的接合方法。圖1為第二代高溫超導線材(YBCO-CC)結構圖。圖2是圖示通常第二代高溫超導線材(YBCO-CC)常導接合的截面圖以及圖示電流 流動的圖。如圖1所示，第二代高溫超導線材10呈多層結構，是一種呈帶狀的線材。超導線 材10的多層結構包括基板部11 (substrate)、緩沖層12 (Buffer Layer)、超導體層13以及 穩定化材料層14。基本部11由Ni或者Ni合金等金屬系物質材質組成，且通過軋制及熱處理形成立 方織構(Cube texture)而成。緩沖層12采用&02、Ce02、YSZ、Y2O3或者HfO2等材質以單層或者多層方式按照外延法(Epitaxial)層疊在基板11上。超導體層13由代表YBa2Cu3CVx系的氧化物超導物質組成。即，Y Ba Cu的摩 爾比例是1 2 3，對其產生的氧(0)的摩爾比例通常要達到6. 4至7。改變組成超導體 層13的氧化物超導體的氧數量時，超導體層13的特性也會發生很大的變化。因此，要保持 均衡的上述氧的摩爾比例。穩定化材料層14層疊在超導體層13的上面，起到過載電流時保護超導體層13等 穩定超導體層13電氣性能的作用。為了過載電流時保護線材，由電阻相對低的金屬物質組 成穩定化材料層14。例如，可以采用銀或者銅等電阻低的金屬物質，也可以采用不銹鋼等。圖2圖示了圖1中接合第二代高溫超導線材的現有技術。如圖2所示，采用蝕刻 法等去除超導體層13中要連接的部位的穩定化材料層14，且以包括焊料(solder) 15，在內 的常導體層物質為介質接合其之間。此時，電流的流動16必然經由常導體層而無法避免地 發生接合阻抗。電流流動時，接合阻抗會產生熱，這必然會使接合部位升溫。情況最糟糕時，由于 升溫，可以使在低溫狀態下呈現超導特性的超導體轉變為常導體。即使不發生如此嚴重的 后果，也會消耗很多降溫所需冷卻費用。更重要的是，此時，由于接合采用焊接(Soldering)等阻抗接合，接合部位仍然會 存在阻抗。因此，無法進行嚴格意義上的永久電流模式運行。如果結晶具有取向地生長，則第二代高溫超導線材的材料(Y123等YBCO物質)具 有臨界電流相對高的特性。因此，如果想直接接觸兩條第二代線材而接合，則需要從高溫到 熔點實施熱處理的工序，以便接合部分中相互不同的兩條線材也相互具備結晶取向性。可 是，在高溫環境下對于YBCO物質實施到熔點為止的熱處理時，由于實施上述熱處理的溫度 過高，有時包含在第二代高溫超導線材YBCO-CC的銀(Ag)等首先被熔融。此時，不能在高 溫實施熱處理。而且，要對兩條第二代線材的直接接合部位實施熔融工序處理(melt-textured process)，必須在高溫環境下實施熱處理(Heat Treatment)。可是，由于需要對制造的高溫 超導線材的整個接合部位實施熱處理，因此層疊在第二代高溫超導線材的穩定化材料層14 等因熱處理產生的高溫而有可能會被污染及變形。
發明內容
為了解決以上問題，本發明提供一種直接對接熔融由基板部、緩沖層、超導體層及 穩定化材料層組成的兩條第二代高溫超導線材的超導體層使其熔融擴散而連接成一條線 材的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法。為了實現上述目的，本發明提供一種接合包含超導體層和穩定化材料層的第二代 高溫超導線材的熔融方法，該第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法的特征在于，包括 (a)去除兩條所述第二代高溫超導線材所包含的穩定化材料層的一部分的步驟、(b)對接 因去除所述穩定化材料層而暴露的兩條所述第二代高恩超導線材的超導體層而固定的步 驟；(c)加熱到所述超導體層的熔點(melting point)為止，使得熔融所述對接超導體層熔 融擴散而接合兩條所述第二代高溫超導線材的步驟；以及(d)在有氧環境下氧化所述接合 部分的步驟。
而且，所述接合兩條第二代高溫超導線材的步驟控制氧分壓到所述超導體層的熔 點低于所述穩定化材料層的熔點為止，且在上述已控制氧分壓的環境下接合所述兩條第二 代高溫超導線材。另外，所述去除穩定化材料層的一部分的步驟包括(al)利用抗蝕劑(resist)在 所述穩定化材料層上形成圖案而暴露所述穩定化材料層的一部分的步驟；和(a2)采用蝕 刻法去除所述一部分被暴露穩定化材料層的步驟。而且，在所述去除穩定化材料層的一部分的步驟中，去除從所述第二代高溫超導 線材的末端到距離所述末端規定間距的部分之間的區域中存在的穩定化材料層；在所述對 接兩條第二代高溫超導線材的超導體層并固定的步驟中，使一條第二代高溫超導線材的末 端接觸到另一條第二代高溫超導線材的成梯狀部分且超導體層相互緊貼而達到固定的目 的。根據本發明一實施例，在對接兩條所述第二代高溫超導線材的超導體層而固定的 步驟中，使兩條所述第二代高溫超導線材的超導體層相互接觸之后，利用上下兩個金屬板 和緊固所述兩個金屬板的緊固工具來緊固所述兩個金屬板。而且，所述上下兩個金屬板和所述緊固工具是由在1，000°C以上溫度下也具有耐 熱性的物質制成。根據本發明另一實施例，所述在有氧環境下實施氧化的步驟在450-650°C溫度環 境下向爐(furnace)內部持續循環性地注入氧氣。另外，在所述有氧環境下實施氧化的步驟中，以構成所述超導體層的Y(釔)、 Ba(鋇)和Cu(銅)分別是1、2、3摩爾時為基準，在有氧環境下實施氧化到0(氧氣原子) 成為6. 4 7摩爾時為止。本發明無需中間介質直接對接超導體層而實施熔融擴散，這與常導接合相比，幾 乎不發生接合阻抗也可以制作出長度足夠的線材。而且，本發明在高溫環境下實施熔融擴 散之后在有氧環境下實施氧化并補充在高溫環境下實施熔融擴散的過程中損耗的氧氣來 維持超導體的特性。另外，本發明將氧分壓控制到接近于真空的狀態而降低共熔點，從而熔 融使得含有銀(Ag)等的穩定化材料層等即使不被熔融也能夠接合。
圖1為第二代高溫超導線材(YBCO-CC)結構圖。圖2是圖示通常第二代高溫超導線材(YBCO-CC)常導接合的截面圖以及圖示電流 流動的圖。圖3是圖示本發明一實施例中通過調節氧分壓來實施第二代高溫超導線材的熔 融擴散接合方法的流程圖。圖4是圖示本發明一實施例中超導線材一端去除穩定化材料層之后的第二代高 溫超導線材(YBCO-CC)的圖。圖5是圖示本發明一實施例中對接兩條超導線材時的圖。圖6是本發明一實施例中對接兩條超導線材而固定的支架的結構圖。圖7至圖10是圖示隨著氧分壓的變化而變化的Y123_Ag及Ag熔點的圖表。圖11是圖示根據氧氣含量的、超導線材(YBCO-CC)晶格常數(LatticeParameter)變化的圖表。
<附圖主要部分的符號說明>
lo120超導線材；1112l基板部；
12122緩沖層；13123超導體層；
14124穩定化材料層；15焊料(S。lder)；
25成梯狀部分；
30支架；3l金屬板；
32緊固孔；33螺栓；
34螺母。
具體實施方式
以下通過優選實施例進一步詳細說明本發明。本領域的技術人員應當理解以下實施例僅用以具體說明本發明而非限制本發明。具體說明本發明時，相同部分采用了相同的符號且省略了對其反復說明。
圖3是圖示本發明一實施例中通過調節氧分壓來實施第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法的流程圖。
圖4是圖示本發明一實施例中超導線材一端去除穩定化材料層之后的第二代高溫超導線材(YBC。一CC)的圖。本發明一實施例中第二代高溫超導線材20包括基板部2l1緩沖層221超導體層23以及穩定化材料層24。
如圖3所示，本發明一實施例第二代高溫超導線材的接合方法中，在步驟lo中蝕刻兩條超導線材20的一端而去除穩定化材料層(Slo)，在步驟20中對接因去除穩定化材料層24而暴露的超導體層23之后用支架加以固定(S20)，在步驟30中將上述已固定部分投放到爐里且在調節氧分壓的狀態下加熱到超導體層熔點而實施熔融擴散來進行接合(S30)，在步驟40中在有氧環境下氧化所述接合部分(S40)。以下參考圖4至圖6詳細說明以上各個步驟。[ooso] 步驟lo是蝕刻兩條線材20的各條一端的給定長度部分而去除穩定化材料層24的工序(Slo)。優選地，步驟lo包括(a1)將抗蝕劑(reSiSt)涂布到自超導線材條20一端相隔給定長度的成梯狀部分25的內側部分的步驟和(a2)采用蝕刻法去除從超導線材條一端20的末端到與其相隔個定長度的成梯狀部分25的穩定化材料層的步驟。第二代高溫超導線材(YBC。一CC，20)中，形成可以流動永久電流的超導體的超導體層23層疊在緩沖層22和穩定化材料層24等常導體層之間。因此，現有技術不能實現超導體之間的接合。
為了實現超導體之間的接合，首先要實施去除覆蓋超導體層23的常導體層而暴露超導體層23的工序。優選地，采用光學方法或者化學方法去除覆蓋超導體層23的穩定化材料層24而暴露超導體層23。圖4圖示了去除要接合的部分的穩定化材料層24而暴露超導體層23時的狀態。
采用化學方法去除穩定化材料層24時，可以利用蝕刻法。首先，將抗蝕劑(reSiSt)涂布到除了要去除的穩定化材料層24之外的部分。要接合的部分是從超導線材20的末端到與超導線材20的末端相隔給定長度的成梯狀部分25，因此，將抗蝕劑涂布到除了要接合的部分之外的穩定化材料層24上。如圖4所示，附圖符號25所指出的位置就是自超導線材20的末端相隔給定長度的部分。所以，從附圖符號25開始向超導線材20末端 的反方向涂布抗蝕劑。涂布抗蝕劑之后，采用蝕刻藥劑和蝕刻法蝕刻穩定化材料層24。蝕刻藥劑是可以 蝕刻組成穩定化材料層24的物質的化學物質。對于該蝕刻藥劑，根據組成穩定化材料層24 的物質選擇可以蝕刻上述物質的藥劑。所述蝕刻法是本領域公開技術，在此不再做出具體 的說明。另外，本發明將去除超導線材穩定化材料層24的工序并不限定于蝕刻工序。艮口， 只要是可以去除穩定化材料層24的一部分的技術，均可采用。圖5是圖示本發明一實施例中對接兩條超導線材時的圖，圖6是本發明一實施例 中對接兩條超導線材而固定的支架的結構圖。以下參考圖3和圖4乃至圖6進一步詳細說 明步驟20。步驟20是相互層疊兩條超導線材20的一端且用支架30加以固定，并對接因去除 穩定化材料層24而暴露的超導體層23而固定的工序(S20)。優選地，步驟20中，用支架 30加以固定，以使一條超導線材20的末端接觸到另一條超導線材的成梯狀部分25且超導 體層23相互緊貼。優選地，支架30包括上下兩個金屬板31以及緊固上述兩個金屬板31的緊固工 具。步驟20中，將接觸的兩條超導線材20介于上下兩個金屬板31之間，采用緊固工具緊 固兩個金屬板31。特別是，優選地，支架30由至少在1，000°C溫度環境下具有耐熱性的物 質制造而成。即，如圖5所示，將上述去除穩定化材料層24后的兩條超導線材20進行對接 而使其層疊。此時，一條超導線材20的末端接觸到另一條的成梯狀部分25。兩條超導線材 20均以相同的給定長度去除穩定化材料層24時，兩條被暴露超導層23可以緊密接觸。其次，如圖6所示，將穩定化材料層24被蝕刻的超導線材20的超導體層23面對 面地擺放在一起之后，用支架30進行固定。S卩，支架30包括面對面的兩個金屬板31、將緊 固工具連接到金屬板31的緊固孔32以及作為緊固工具的螺栓33和螺母34。S卩，穿過緊固 孔32鎖緊螺栓33和螺母34，使超導線材相互接觸而加以固定。所有的支架30都要承受高溫環境下的熱處理，因此，需要采用耐熱性強的物質來 制作。特別是，由于在800°C以上的高溫環境下實施熔融擴散，優選地，具備可以承受至少 1，000°C以上溫度的耐熱性。由于上述接合在超導體層23之間不存在常導層，可以防止由接合阻抗引起的焦 耳熱(Joule' s heat)和硬化(Quench)現象。步驟30是將步驟20固定的部分投放到爐里且在氧分壓為真空的狀態下加熱到超 導體層23的超導體熔點，從而使熔融對接超導體層進行熔融擴散的工序(S30)。此時的真 空狀態包括接近于真空的狀態。優選地，將上述接近于真空的狀態設置成IOPa左右以下的 分壓狀態。即，在上述步驟20用支架30固定的兩條超導線材20投放到爐里，誘導超導體 層23之間通過熔融擴散的接合。此時，利用因氧分壓而發生的物質熔點變化來調節用于誘導通過熔融擴散接合時 所需的溫度。即，調節融化擴散所需加熱溫度的原因在于，在加熱溫度可能會發生除了超導 體層23之外的其它部分(或者層)因高溫被變形或者污染的情況。例如，在大氣壓狀態(Po2 of 21. 3kPa)下，第二代高溫超導線材的超導體物質 YBCO在980°C附近開始熔融。即，YBCO的熔點是大約980°C。因此，為了使熔融在步驟20固定的超導線材的部分26熔融擴散，需要加熱到980°C左右。可是，經常使用于穩定化材料層24物質的銀(Ag)在大氣壓狀態(Po2 of21. 3kPa) 中的共熔點是935°C至940°C。因此，為了使熔融超導體線材的部分26熔融擴散而加熱到 980°C左右時，銀(Ag)首先被熔融。即，熱處理超導線材的過程中，超導體層23還沒有接合 時，銀(Ag)已經被熔融，從而發生種種弊端。因此，穩定化材料層24內含有銀(Ag)時，應該熔融銀(Ag)不被熔融的基礎上使 熔融超導體層23熔融擴散。為此，處于氧分壓接近于真空的狀態時，利用Y123_Ag的熔點出現在低于Ag的 共熔點的溫度的特性。即，可以在真空狀態下Y123-Ag處于熔點時實施熱處理，從而通過 Y123-Ag的擴散或者熔融進行接合。此時，由于實施熱處理的溫度(或者Y123-Ag的熔點) 低于Ag的共熔點，Ag不會發生熔融。以下參考圖7至圖10詳細說明根據氧分壓Y123_Ag和Ag的熔點相互交叉。圖7 和圖8是圖示大氣壓中熔點變化的圖表，圖9和圖10是圖示氧分壓低時熔點變化的圖表， 圖8和圖10是擴大圖7和圖9的特定溫度區間(900 1000°C )的圖表。如圖7和圖8所示，大氣壓中，銀(Ag)的共熔點在峰值位置(圖8中b位置)上 為935 940°C，Y123-Ag的共熔點在峰值位置(圖7b中c位置)上為990°C。S卩，Y123_Ag 的熔點高于銀的熔點。與此相反，如圖9和圖10所示，氧分壓處于0. 55kPa時，銀(Ag)的共熔點即在第 三個峰值位置(圖10中b位置)上為960°C，Y123-Ag熔點的第二峰值(圖10中c位置) 上為950 9550C ο即，Y123-Ag的熔點低于銀的熔點。其詳細對比結果請參考表1。表1
大氣壓真空狀態Y123-Ag980950 955Ag935 940960以上表1的結果是經過實驗得出的數據，根據Y123_Ag的狀態，S卩，Ag的含量等， 檢測的溫度也有所不同。另外，根據Ag的狀態或者實驗條件，實驗結果也會有所不同。因此，即使由于超導體的形態(例如，堆積型(bulk type)或者薄膜型等)或者 Ag的狀態在溫度上存在差異，仍然可以適用本發明，而且，本發明還將其溫度范圍也包括在 內。本發明一實施例利用Y123_Ag和Ag的熔點(或者共熔點)隨著氧分壓相互反轉的現 象。簡言之，通過降低氧分壓實施熱處理，從而在不受到Ag熔點影響下能夠接合超導體層。步驟40在450 650°C有氧環境下，氧化步驟30的接合部分(S40)。優選地，步驟 40將氧氣持續循環性地注入到爐內部。特別是，步驟40以組成超導體層的Y(釔)、Ba(鋇) 和Cu(銅)分別是1、2、3摩爾時為基準，引導周邊氧氣原子擴散(in-diffusion)到超導體 內部而實施氧化到0(氧氣原子)成為6. 4 7摩爾時為止。超導體層13由代表YBa2Cu3CVx的氧化物超導物質組成。即，Y Ba Cu的摩爾
8比例是1 2 3，對其產生的氧氣(0)的摩爾比例通常要達到6. 4至7。可是，在步驟30中，為了實施熱處理而維持900°C以上高溫時，在如此高的溫度環 境下氧氣(0)從組成超導體層23的YBa2Cu3CVxW結構中脫離。氧氣一脫離，對于摩爾比例 為1 2 3的Y Ba Cu產生的氧氣(0)的摩爾比例通常要降低到6. 4以下。此時，超導體層23的相由超導狀態正交晶(orthorhombic phase)結構轉移到常 導狀態正方晶格(tetragonal)結構。即，超導體層23會失去超導性。以下參考圖11詳細說明上述超導體層23的結構變化。如圖11所示，根據氧氣 的含量，YBa2Cu307_x系超導物質的晶格常數(Lattice Parameter)也會發生變化。圖11 圖表中，χ軸表示氧氣含量，y軸表示各個晶格常數的數據。特別是，χ軸的氧氣含量是在 YBa2Cu307_x中顯示7-X的數值。圖11中，氧氣含量少于6.4時，晶格常數a和b相同。即，晶格常數a和b相同是 指構成正方晶格結構，表示會失去超導性。簡言之，為了改變Y123和Ag的熔點，在真空狀 態的高溫環境下實施熱處理時，超導體層23由于氧氣的損耗引起相的改變而失去超導性。 即，步驟40是為了解決上述問題，在450 650°C左右溫度和有氧環境下實施氧化來補充損 耗的氧氣而使得恢復超導性的第二道熱處理工序。有氧環境是通過將氧氣持續循環性地注入到氧化爐內部來做成的。特別是，在 450-650°C左右溫度環境下進行熱處理而實施氧化的原因在于，在此溫度環境下，正交晶最穩定。步驟40需要調節氧化時間，其原因在于超過一定時間而長時間在有氧環境下實 施氧化時反而會提高氧氣含量，如果氧化時間不充分，則氧化含量不達標而導致失去超導 性。另外，上述內容說明了由YBa2Cu3CVx系氧化物超導物質組成的超導體層23的上部 設置穩定化材料層24時的實施例，但本發明并不局限在上述實施例。即，與超導線材的基 材或者穩定化材料層的種類無關，只要是可以去除常導層，就可以根據本發明通過熱處理 輕而易舉地實施超導接合。而且，本發明可以在去除常導層之后通過熱處理輕而易舉地實 施超導接合，便于制作實際的超導系統。綜上所述，以本發明優選實施例為核心詳細說明了優選實施例。本發明所屬領域 技術人員可以理解，在不脫離本發明實質的范圍內可以對本發明進行變形。而且，公開的實 施例僅用以說明本發明而非限制本發明。另外，并非根據上述內容確定本發明的權利要求 范圍，而是根據權利要求書確定本發明的權利要求范圍，且與其同屬于相同范圍的所有差 異均應涵蓋在本發明當中。產業上的可利用性本發明可以應用于超導線材的接合，尤其應用于接合兩條第二 代高溫超導線材而連接成一條線材的情況。本發明可以應用于制作所有的開發超導磁鐵系 統所需足夠長的超導線材。特別是，可以應用于運行MRI、NMR、SMES磁鐵系統等永久電流模 式時所需應用機械之中。
權利要求
一種第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，用于接合包含超導體層和穩定化材料層的第二代高溫超導線材的，其特征在于，該方法包括(a)去除兩條所述第二代高溫超導線材所包含的穩定化材料層的一部分的步驟；(b)對接因去除所述穩定化材料層而暴露的兩條所述第二代高溫超導線材的超導體層并固定的步驟；(c)加熱到所述超導體層的熔點，使所述對接的超導體層熔融擴散而接合兩條所述第二代高溫超導線材的步驟；以及(d)在有氧環境下氧化所述接合部分的步驟。
2.根據權利要求1所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于在接合兩條所述第二代高溫超導線材的步驟中，控制氧分壓直到所述超導體層的熔點 低于所述穩定化材料層的熔點為止，且在所述已控制氧分壓環境下接合兩條所述第二代高 溫超導線材。
3.根據權利要求1所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于 去除所述穩定化材料層的一部分的步驟包括(al)利用抗蝕劑在所述穩定化材料層上形成圖案而暴露所述穩定化材料層的一部分 的步驟；以及(a2)采用蝕刻法去除暴露的所述穩定化材料層的一部分的步驟。
4.根據權利要求1所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于在去除所述穩定化材料層的一部分的步驟中，去除從所述第二代高溫超導線材的末端 到距離所述末端規定間距的部分之間的區域存在的穩定化材料層；在對接兩條所述第二代高溫超導線材的超導體層并固定的步驟中，使一條第二代高溫 超導線材的末端接觸到另一條第二代高溫超導線材的臺階狀部分，并且使超導體層相互緊 貼并固定。
5.根據權利要求4所述的第二代超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于在對接兩條所述第二代高溫超導線材的超導體層并固定的步驟中，使所述兩條第二代 高溫超導線材的超導體層接觸之后，利用上下兩個金屬板和緊固所述兩個金屬板的緊固工 具來緊固所述兩個金屬板。
6.根據權利要求5所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于所述上下兩個金屬板和所述緊固工具是由在1，OOO0C以上溫度下具有耐熱性的物質制成。
7.根據權利要求1所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于 在有氧環境下氧化所述接合部分的步驟中，在450-650°C溫度下向爐內部持續循環性地注入氧氣。
8.根據權利要求1所述的第二代高溫超導線材的熔融擴散接合方法，其特征在于 在利用氧化環境來氧化所述接合部分的步驟中，以構成所述超導體層的釔、鋇和銅分別是1、2、3摩爾時為基準，在有氧環境下實施氧化直到氧原子成為6. 4 7摩爾為止。
全文摘要
本發明涉及一種包括基板部、緩沖層、超導體層及穩定化材料層的第二代高溫超導線材的接合方法。該方法中，去除兩條第二代高溫超導線材所包含的穩定化材料層的一部分且對接去除穩定化材料層而暴露的兩條第二代高溫超導線材的超導體層并固定之后，加熱到超導體層的熔點使對接的超導體層熔融擴散，從而接合兩條第二代高溫超導線材。然后，在有氧環境下氧化接合部分而恢復第二代高溫超導線材的超導特性。本發明通過上述過程無需中間介質也可以直接對接超導體層來使其進行熔融擴散，這與常導接合相比，可以幾乎不存在接合阻抗而制作出長度足夠的線材，尤其是，通過使氧分壓達到接近真空的狀態來降低共熔點，從而使得含有銀(Ag)的穩定化材料層即使不被熔融也能夠接合。
文檔編號H01B12/00GK101971273SQ200980106223
公開日2011年2月9日 申請日期2009年8月4日 優先權日2008年8月4日
發明者吳榮根, 李海根 申請人:K·約恩