窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，包括超導線芯、填充物以及外包層；其中，所述超導線芯的構成為多根寬度為1mm的超導帶材；多根所述超導帶材依次貼合設置；所述超導線芯設置在所述外包層內側；所述外包層和所述超導線芯之間填充有填充物。所述超導線芯的厚度小于等于1mm。本實用新型中多個所述超導帶材依次貼合設置形成堆疊帶材，易于彎曲，可繞制成超導線圈從而應用在大型電力設備中。
【專利說明】
窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及超導帶材，具體地，涉及一種窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構。 【背景技術】
[0002]一、自1911年荷蘭萊頓(Leiden)大學的卡末林?昂納斯(Kamerlingh Onnes)教授在實驗室首次發現超導現象以來，超導材料及其應用一直是當代科學技術最活躍的前沿研究領域之一。過去十幾年，以高溫超導為主的超導電力設備的研究飛速發展，在超導儲能、 超導電纜、超導限流器、超導變壓器等領域取得顯著成果。
[0003]二、臨界電流、臨界溫度及臨界磁場是所有超導材料的三個固有臨界參數，只有同時滿足三種臨界條件時超導材料才會處于超導狀態，是影響超導應用的最為重要的因素。 其中，超導線臨界電流是指在超導狀態下能夠通過的最大電流，這是衡量超導線載流能力最重要的指標。
[0004]三、在大型超導電力設備中，如高溫超導變壓器、高溫超導電機和高溫超導線纜中需要通數百安培的大電流，而單根帶材的載流能力有限，應用中需要復絲復合超導體。為了提高超導體的載流能力，常將帶材并聯使用，堆疊結構就是一種增強超導帶材載流能力的方式。
[0005]四、在制造超導線圈時，薄型帶狀的超導體圍繞一個核芯的直徑彎曲。因此能承受彎曲應力的高溫超導線是最理想的。現有的復絲復合超導體結構大多結構復雜，不適宜彎曲，難以繞制成跑道型或餅式超導線圈。基于此，本文提出一種全新的超導帶材堆疊工藝以優化其性能。該工藝是首先將第二代高溫超導帶材沿長度方向切割成絲狀的超導窄帶，其次，將數根，一般為四根或以上的超導帶材進行面對面的堆疊。通過組合不同特性的帶材， 可降低帶材寬度，并獲得所需的臨界電流。堆疊結構易于彎曲，可繞制成超導線圈，從而應用在大型電力設備中。
[0006]經過檢索發現，當前尚沒有將第二代高溫超導帶材進行切割后堆疊封裝以改善其性能的工藝和方法，亦無公開的專利和文獻。【實用新型內容】
[0007]針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構。
[0008]根據本實用新型提供的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，包括超導線芯、填充物以及外包層；
[0009]其中，所述超導線芯包括多根超導帶材;多根所述超導帶材依次貼合設置；[〇〇1〇]所述超導線芯設置在所述外包層內側;所述外包層和所述超導線芯之間填充有填充物。
[0011]優選地，所述超導帶材的寬度為1mm。[0〇12] 優選地，所述超導線芯的厚度小于等于1mm。
[0013]優選地，相鄰所述超導帶材之間通過錫焊連接。
[0014]優選地，所述超導線芯的外側包覆有焊錫層。
[0015]優選地，所述超導線芯的截面呈方形。
[0016]優選地，所述外包層采用鎧裝層、包套層或繞包層。
[0017]優選地，所述填充物采用銅、鋁或焊錫制成。
[0018]與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0019]1、本實用新型將數根超導線芯封裝成一根后，寬度和厚度相近，其橫截面形狀接近正方形，和原來較大縱寬比的普通帶材相比，具有更高的物理強度不易損壞；
[0020]2、本實用新型采用1mm以下的超導線芯，在實際應用中由于減少了表面積，可以大幅度減少超導線芯表面承受的外界磁場的影響，其組合而成的堆疊結構超導帶材能夠降低交流損耗；
[0021]3、本實用新型中多根所述超導帶材依次貼合設置形成堆疊帶材，易于彎曲，可繞制成超導線圈，從而應用在大型電力設備中；[〇〇22]4、本實用新型結構簡單，布局合理，易于推廣。【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:[0〇24]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0025]圖2為本實用新型的加工制造流程圖。
[0026]圖中:[〇〇27]1為外包層；[〇〇28]2為填充物；
[0029]3為超導線芯。【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。 這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0031]在本實施例中，本實用新型提供的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，包括超導線芯、填充物以及外包層；
[0032]其中，所述超導線芯包括多根超導帶材;多根所述超導帶材依次貼合設置；
[0033]所述超導線芯設置在所述外包層內側;所述外包層和所述超導線芯之間填充有填充物。[〇〇34]作為一個優選的實施方式，所述多根超導帶材的寬度等于1mm。
[0035]作為一個優選地實施方式，所述超導線芯的厚度小于等于1mm。作為一個優選地實施方式，相鄰所述超導帶材之間通過錫焊連接。
[0036]作為一個優選地實施方式，所述超導線芯的外側包覆有焊錫層。
[0037]作為一個優選地實施方式，所述超導線芯的截面呈方形。
[0038]作為一個優選地實施方式，所述外包層采用鎧裝層、包套層或繞包層。
[0039]作為一個優選地實施方式，所述填充物采用銅、鋁或焊錫制成。
[0040]本實用新型提供的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構通過如下方式制成，將1mm 寬度的超導細絲垂直堆疊為方形截面的嶄新結構的超導線；[〇〇41]鎧裝(包套或繞包)，對方形超導線芯進行金屬鎧裝，用銅、不銹鋼、鋁材料的套管或金屬薄帶進行包套或繞包工藝，形成圓形的幾何截面的超導線；
[0042]填充物填充，為了讓方形超導線成了圓形，在多余的空間里填補的材料，一般是銅、錯、焊錫等材料。
[0043] 本實用新型將數根，一般為4根以上寬度的超導細絲進行面對面的堆疊。為了增強堆疊后帶材的物理強度，并能更好的進行后續應用，堆疊后帶材的橫截面應接近正方形。如帶材的寬度為1mm，厚度為0.1mm時，將十根帶材堆疊后的結構較為穩定，同理對于相同厚度〇.5mm寬的帶材，五根堆疊的結構較為穩定。
[0044]為進一步提高堆疊結構窄絲化高溫超導線的物理強度，利用封裝機將堆疊后的帶材進行封裝。數根帶材封裝成一根后，寬度和厚度相近，其橫截面形狀接近正方形，和原來較大縱寬比的普通帶材相比，具有更高的物理強度不易損壞。
[0045]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改， 這并不影響本實用新型的實質內容。
【主權項】
1.一種窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，包括超導線芯、填充物以及外 包層；其中，所述超導線芯包括多根超導帶材;多根所述超導帶材依次貼合設置；所述超導線芯設置在所述外包層內側；所述外包層和所述超導線芯之間填充有填充 物。2.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述多根超 導帶材的寬度等于1_。3.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述超導線 芯的厚度小于等于1mm。4.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，相鄰所述超 導帶材之間通過錫焊連接。5.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述超導線 芯的外側包覆有焊錫層。6.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述超導線 芯的截面呈方形。7.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述外包層 采用鎧裝層、包套層或繞包層。8.根據權利要求1所述的窄絲化堆疊高溫超導帶材封裝結構，其特征在于，所述填充物 采用銅、鋁或焊錫制成。
【文檔編號】H01B12/02GK205645397SQ201620329855
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】李柱永, 王禹程
【申請人】上海交通大學