一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆制造技术

本发明专利技术公开了一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，包括有低温法兰、泡沫防辐射屏、电流引线、不锈钢支撑杆、上方NbTi超导线、引线固定块、下方NbTi超导线、环氧样品架、连接块和样品杆铜端，通过引入NbTi超导线，利用其临界性能及机械性能特征，不仅减小漏热，增强稳定性，同时增加了样品杆的柔韧性和可靠性，使样易于更换；利用铜端嵌入弧度匹配式样品架结构，使样品可靠安装并真实反应其性能，同时节约了测试用样品消耗量；利用不同焊锡之间的熔点差异以及机械性能特征，一方面采用较高温度焊锡使NbTi超导线具有更高的强度，另一方面采用较低温度焊锡保护超导样品，同时避免焊接过程中NbTi超导线脱落。

【技术实现步骤摘要】
一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆
本专利技术涉及用于检测铁基超导线/带材最小弯曲半径的临界电流测试
，尤其涉及一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆。
技术介绍
超导材料具有零电阻、完全抗磁性及宏观量子效应等诸多常规材料所不具备的奇特性质，广泛应用于电力、电子、军事、医疗、交通运输、能源、强磁场、高能物理等诸多领域。上世纪90年代以前，实用化超导材料的研究主要集中在低温超导材料。随着1986年高温超导体被发现,在世界上掀起了一场对高温超导电性的追逐,导致新的超导材料不断问世。2008年日本一研究小组发现了一类新型铁基超导体LaFeAsO1-xFx，超导临界转变温度达到26K。作为继铜基超导体之后的第二大高温超导家族，铁基超导体具有更加丰富的物理性质和更有潜力的应用价值。铁基超导体更像是介于铜基超导体和传统金属超导体之间的一个桥梁。目前铁基超导已突破了最基本的实用化基本屏障,高场测试表明传输Jc对外加磁场的依赖性非常小，铁基超导材料很有希望在高场强电领域获得实际应用。通过开展铁基超导材料不同弯曲半径下的临界电流测试实验,了解铁基超导材料应变性能,有助于铁基超导材料磁体技术研究及材料研制工艺改进,从而实现其真正的实用化。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，包括有低温法兰、泡沫防辐射屏、电流引线、不锈钢支撑杆、上方NbTi超导线、引线固定块、下方NbTi超导线、环氧样品架、连接块和样品杆铜端，泡沫辐射屏是表面包裹有铝箔的泡沫板，所述的泡沫防辐射屏固定在低温法兰的下面，两根电流引线的上端依次穿过泡沫防辐射屏和低温法兰并向上延伸，两根电流引线的下端分别连接两根上方NbTi超导线的上端，两根上方NbTi超导线的下端固定在引线固定块中，两根下方NbTi超导线的上端固定在引线固定块中并分别与两根上方NbTi超导线的下端焊接，两根下方NbTi超导线的下端分别固定在两块样品杆铜端上，两块样品杆铜端分别固定在所述的环氧样品架的两侧，所述的不锈钢支撑杆的上端穿过泡沫防辐射屏并与低温法兰固定连接，不锈钢支撑杆的底端与所述的连接块固定连接，连接块固定在环氧样品架的上端，不锈钢支撑杆与引线固定块通过螺丝固定连接。在所述的不锈钢支撑杆上还固定连接有多个环氧板，环氧板位于泡沫防辐射屏的下方，电流引线依次穿过多个环氧板。所述的环氧板有三个，环氧板为圆形结构，不锈钢支撑杆依次穿过三个环氧板的中心，环氧板与不锈钢支撑杆通过螺钉固定连接。所述的电流引线为紫铜棒，两根电流引线的下端沿长度方向均设有大于5cm的孔，两根上方NbTi超导线的上端分别固定在两个孔内。所述的上方NbTi超导线和下方NbTi超导线均为线径大于0.7mm的超导线，上方NbTi超导线的上端与电流引线采用Sn60Pb40焊锡进行焊接。所述的引线固定块为G10材料，截面为长方形结构，中心开有通孔，不锈钢支撑杆穿过通孔后并通过3根螺丝紧固，在引线固定块的两侧边分别有一宽度大于2mm深1mm的凹槽，上方NbTi超导线的下端及下方NbTi超导线的上端均固定在凹槽内，并通过四块压块将超导线压紧，压块与引线固定块通过螺丝固定。所述的环氧样品架为G10材料，环氧样品架的上端与连接块采用两个螺丝连接，两个侧面为凹槽形结构，下端为圆弧结构。所述的样品架铜端采用RRR大于50的无氧铜材料，样品架铜端的两个侧面分别与两根下方NbTi超导线的下端采用Sn60Pb40焊锡焊接，两个样品架铜端嵌于环氧样品架两边凹槽形结构处，并分别采用两个螺丝紧固，样品架铜端的下端为圆弧形，与环氧样品架弧度相匹配。所述的不锈钢支撑杆上端与低温法兰焊接固定，用于保证整个样品杆的刚度；所述的低温法兰下端安装有泡沫防辐射屏及环氧板，用于减少液氦消耗；所述的环氧板上下依次分布有3块，一方面用于防辐射，另一方面用于电流引线限位，环氧板为圆环形结构，依靠螺丝将环氧板紧固在不锈钢支撑杆上；所述的电流引线为紫铜棒，其下端沿长度方向均有一大于5cm深的孔，用于上方NbTi超导线固定；所述的NbTi超导线为商用线径大于0.7mm的超导线，其临界电流在4.2K自场下大于1000A，其上端与电流引线采用Sn60Pb40焊锡进行焊接，其下端固定于引线固定块中；所述的引线固定块为G10材料，截面为一内圆外长方结构，其与不锈钢支撑杆利用3根螺丝紧固，其两侧边分别有一宽度大于2mm深1mm的凹槽，用于固定上方NbTi超导线及下方NbTi超导线，上下分别采用较窄的压块利用螺丝进行固定；所述的下方NbTi超导线，与上方NbTi超导线相同，两者固定于引线固定块中，并采用Sn60Pb40焊锡沿长度方向完整焊接，下方NbTi超导线下端与样品架铜端相连；所述的样品架铜端采用RRR大于50的无氧铜材料，其侧面与NbTi超导线采用Sn60Pb40焊锡焊接，其分别嵌于环氧样品架两边，并分别采用两个螺丝紧固，下端为圆弧形，与环氧样品架弧度相配；所述的环氧样品架为G10材料，其上端与一连接块采用两个螺丝连接，其侧面为凹槽形结构，用于连接样品架铜端，其下端为一定半径的圆弧结构，样品沿圆弧方向安装，两端分别采用SnPbBi焊锡（熔点145度）焊接于样品架铜端弧面；所述的连接块与不锈钢支撑杆采用焊接固定。本专利技术的优点是：本专利技术适用于液氦浸泡时铁基超导线/带材不同弯曲半径下的临界电流测试实验，用于研究铁基超导线/带材临界电流随弯曲半径的影响，从而确定其可应用的最小弯曲半径。通过引入NbTi超导线，利用其临界性能及机械性能特征，不仅减小漏热，增强稳定性，同时增加了样品杆的柔韧性和可靠性，使样易于更换；利用铜端嵌入弧度匹配式样品架结构，使样品可靠安装并真实反应其性能，同时节约了测试用样品消耗量；利用不同焊锡之间的熔点差异以及机械性能特征，一方面采用较高温度焊锡使NbTi超导线具有更高的强度，另一方面采用较低温度焊锡保护超导样品，同时避免焊接过程中NbTi超导线脱落。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，包括有低温法兰1、泡沫防辐射屏2、电流引线3、不锈钢支撑杆4、上方NbTi超导线6、引线固定块7、下方NbTi超导线8、环氧样品架12、连接块9和样品杆铜端11，泡沫辐射屏是表面包裹有铝箔的泡沫板，所述的泡沫防辐射屏2固定在低温法兰1的下面，两根电流引线3的上端依次穿过泡沫防辐射屏2和低温法兰1并向上延伸，两根电流引线3的下端分别连接两根上方NbTi超导线6的上端，两根上方NbTi超导线6的下端固定在引线固定块7中，两根下方NbTi超导线8的上端固定在引线固定块7中并分别与两根上方NbTi超导线6的下端焊接，两根下方NbTi超导线8的下端分别固定在两块样品杆铜端11上，两块样品杆铜端11分别固定在所述的环氧样品架12的两侧，所述的不锈钢支撑杆4的上端穿过泡沫防辐射屏2并与低温法兰1固定连接，不锈钢支撑杆4的底端与所述的连接块9固定连接，连接块9固定在环氧样品架12的上端，不锈钢支撑杆4与引线固定块7通过螺丝固定连接。在所述的不锈钢支撑杆4上还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，其特征在于：包括有低温法兰、泡沫防辐射屏、电流引线、不锈钢支撑杆、上方NbTi超导线、引线固定块、下方NbTi超导线、环氧样品架、连接块和样品杆铜端，所述的泡沫防辐射屏固定在低温法兰的下面，两根电流引线的上端依次穿过泡沫防辐射屏和低温法兰并向上延伸，两根电流引线的下端分别连接两根上方NbTi超导线的上端，两根上方NbTi超导线的下端固定在引线固定块中，两根下方NbTi超导线的上端固定在引线固定块中并分别与两根上方NbTi超导线的下端焊接，两根下方NbTi超导线的下端分别固定在两块样品杆铜端上，两块样品杆铜端分别固定在所述的环氧样品架的两侧，所述的不锈钢支撑杆的上端穿过泡沫防辐射屏并与低温法兰固定连接，不锈钢支撑杆的底端与所述的连接块固定连接，连接块固定在环氧样品架的上端，不锈钢支撑杆与引线固定块通过螺丝固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，其特征在于：包括有低温法兰、泡沫防辐射屏、电流引线、不锈钢支撑杆、上方NbTi超导线、引线固定块、下方NbTi超导线、环氧样品架、连接块和样品杆铜端，所述的泡沫防辐射屏固定在低温法兰的下面，两根电流引线的上端依次穿过泡沫防辐射屏和低温法兰并向上延伸，两根电流引线的下端分别连接两根上方NbTi超导线的上端，两根上方NbTi超导线的下端固定在引线固定块中，两根下方NbTi超导线的上端固定在引线固定块中并分别与两根上方NbTi超导线的下端焊接，两根下方NbTi超导线的下端分别固定在两块样品杆铜端上，两块样品杆铜端分别固定在所述的环氧样品架的两侧，所述的不锈钢支撑杆的上端穿过泡沫防辐射屏并与低温法兰固定连接，不锈钢支撑杆的底端与所述的连接块固定连接，连接块固定在环氧样品架的上端，不锈钢支撑杆与引线固定块通过螺丝固定连接。2.根据权利要求1所述的一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，其特征在于：在所述的不锈钢支撑杆上还固定连接有多个环氧板，环氧板位于泡沫防辐射屏的下方，电流引线依次穿过多个环氧板。3.根据权利要求2所述的一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，其特征在于：所述的环氧板有三个，环氧板为圆形结构，不锈钢支撑杆依次穿过三个环氧板的中心，环氧板与不锈钢支撑杆通过螺钉固定连接。4.根据权利要求1所述的一种铁基超导材料不同弯曲半径临界电流测试样品杆，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方，刘华军，马红军，张新涛，施毅，金环，于敏，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34