一種超導體線材及超導電纜的制作方法

本發明涉及一種超導體線材及超導電纜。

背景技術：

超導材料指在某一溫度下，電阻為零的導體，目前，超導體已經進行了一系列試驗性應用，并且開展了一定的軍事和商業應用，目前銅氧超導體為常用的超導體之一，銅氧超導體的銅氧層是超導層。

采用超導體制作電纜可以減少電力運行成本，在相同截面的情況下高溫超導電纜比常規電纜所傳送的電力要高三到五倍，由于超導體自身的力學性能一般，所以現有的超導電纜上的超導體一般配合骨架使用，但是骨架和超導體的熱膨脹系數不同，該種結構容易導致超導帶材繃得過緊或者過松，甚至會有超導帶材繃斷、變形和損壞的嚴重后果。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種力學性能好的超導體線材。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種超導體線材，包括條形的超導體和超導結點，所述超導體通過超導結點連接成六角網格型且構成管狀的空間拓撲結構。

作為優選，所述超導體為銅氧超導體。

作為優選，所述超導結點包含有第一電極片、第二電極片和碳納米管，所述碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片固定連接。通過采用碳納米管將第一電極片和第二電極片連接，由碳納米管擁有良好的柔韌性，可以拉伸，利用了碳納米管的力學性能，使得第一電極片和第二電極片之間連接可靠，而且具有一定的活動能力，并且將碳納米管設置在兩個超導結點電極之間受到超導體的超導態影響，能夠誘導碳納米管進入超導態，對導電性能影響小。

作為優選，所述第一電極片和第二電極片均由錸片層和銅片層組成，所述碳納米管與錸片層激光焊接。由于錸的熔點很高而且與銅不相溶，焊接時電極片不會造成損壞，碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片連接可靠。

作為優選，所述錸片層和銅氧超導體的銅氧層均與銅片層榫卯連接。錸片層和銅氧超導體均與銅片層互相結合，互相支撐，受力結構穩定可靠。

本發明還提供一種超導電纜，包括絕緣護套、絕緣層、絕熱層和導流管，還包括有上述的超導體線材，所述超導體線材位于導流管內。

進一步的，所述超導體線材設置有一個以上，所述超導體線材呈同心套管式結構分布，所述超導體線材之間設置有連接條，所述超導體線材之間通過連接條固定。

進一步的，所述連接條的兩端均設置有喉箍，采用喉箍箍住超導體線材的條形的超導體，連接可靠，方便。

本發明的有益效果為：通過采用超導結點將條形的超導體連接成與碳納米管相似的六角網格型管狀的空間拓撲結構，使得線材表現出良好的強度、彈性、柔韌性、抗疲勞性及各向同性，此外，超導結點包含有第一電極片、第二電極片和碳納米管，碳納米管位于第一電極片和第二電極片之間，碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片固定連接，通過采用碳納米管將第一電極片和第二電極片連接，由碳納米管擁有良好的柔韌性，可以拉伸，利用了碳納米管的力學性能，使得第一電極片和第二電極片之間連接可靠，而且具有一定的活動能力，并且將碳納米管設置在兩個超導結點電極之間受到超導體的超導態影響，能夠誘導碳納米管進入超導態。第一電極片和第二電極片均由錸片層和銅片層組成，碳納米管與錸片層激光焊接，由于錸的熔點很高而且與銅不相溶，焊接時電極片不會造成損壞，碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片連接可靠。錸片層和銅氧超導體的銅氧層均與銅片層榫卯連接，錸片層和銅氧超導體均與銅片層互相結合，互相支撐，受力結構穩定可靠。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種超導體線材的局部結構示意圖；

圖2為本發明一種超導體線材的超導結點的結構示意圖；

圖3為本發明一種超導體線材的第一電極片的剖面圖；

圖4為本發明提供的一種超導電纜的剖面圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例1

如圖1所示，一種超導體線材，包括條形的超導體1和超導結點2，所述超導體1通過超導結點2連接成六角網格型且構成管狀的空間拓撲結構，條形的超導體1和超導結點2均采用銅氧超導體，條形的超導體1和超導結點2之間采用榫卯連接。通過采用超導結點2將條形的超導體1連接成與碳納米管相似的六角網格型管狀的空間拓撲結構，使得線材表現出良好的強度、彈性、柔韌性、抗疲勞性及各向同性。

本實施例的有益效果為：通過采用超導結點將條形的超導體連接成與碳納米管相似的六角網格型管狀的空間拓撲結構，使得線材表現出良好的強度、彈性、柔韌性、抗疲勞性及各向同性。

實施例2

如圖1-3所示，一種超導體線材，包括條形的超導體1和超導結點2，所述超導體1通過超導結點2連接成六角網格型且構成管狀的空間拓撲結構。所述超導體1為銅氧超導體。所述超導結點2包含有第一電極片3、第二電極片4和碳納米管5，所述碳納米管5兩端分別與第一電極片3和第二電極片4連接，通過采用碳納米管5將第一電極片3和第二電極片4連接，由碳納米管擁有良好的柔韌性，可以拉伸，利用了碳納米管5的力學性能，使得第一電極片3和第二電極片4之間連接可靠，而且具有一定的活動能力，并且將碳納米管5設置在兩個超導結點電極之間受到超導體的超導態影響，能夠誘導碳納米管進入超導態。所述第一電極片3和第二電極片4均由錸片層6和銅片層7組成，所述碳納米管5與錸片層6激光焊接，由于錸的熔點很高而且與銅不相溶，焊接時電極片不會造成損壞，碳納米管5兩端分別與第一電極片3和第二電極片4連接可靠。所述錸片層6和銅氧超導體的銅氧層均與銅片層7榫卯連接，錸片層6和銅氧超導體均與銅片層7互相結合，互相支撐，受力結構穩定可靠。通過采用超導結點2將條形的超導體1連接成與碳納米管相似的六角網格型管狀的空間拓撲結構，使得線材表現出良好的強度、彈性、柔韌性、抗疲勞性及各向同性。

本實施例的有益效果為：通過采用超導結點將條形的超導體連接成與碳納米管相似的六角網格型管狀的空間拓撲結構，使得線材表現出良好的強度、彈性、柔韌性、抗疲勞性及各向同性，超導結點包含有第一電極片、第二電極片和碳納米管，碳納米管位于第一電極片和第二電極片之間，碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片固定連接，通過采用碳納米管將第一電極片和第二電極片連接，由碳納米管擁有良好的柔韌性，可以拉伸，利用了碳納米管的力學性能，使得第一電極片和第二電極片之間連接可靠，而且具有一定的活動能力，并且將碳納米管設置在兩個超導結點電極之間受到超導體的超導態影響，能夠誘導碳納米管進入超導態。第一電極片和第二電極片均由錸片層和銅片層組成，碳納米管與錸片層激光焊接，由于錸的熔點很高而且與銅不相溶，焊接時電極片不會造成損壞，碳納米管兩端分別與第一電極片和第二電極片連接可靠。錸片層和銅氧超導體的銅氧層均與銅片層榫卯連接，錸片層和銅氧超導體均與銅片層互相結合，互相支撐，受力結構穩定可靠。

如圖4所示，本發明還提供一種超導電纜，包括絕緣護套8、絕緣層9、絕熱層10和導流管11，還包括有上述的超導體線材12，所述超導體線材12位于導流管11內。

超導體線材12設置有兩個，所述超導體線材12呈同心套管式結構分布，所述超導體線材12之間設置有連接條13，所述超導體線材12之間通過連接條13固定。

連接條13的兩端均設置有喉箍（未圖示），采用喉箍箍住超導體線材12的條形的超導體，連接可靠，方便。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。