本实用新型专利技术提供了一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化设备，其特征在于，包括带材存放箱以及设置于带材存放箱上的水平式放卷机构和立式倒带机构；其中：所述带材存放箱用于存放带材盘；所述水平式放卷机构用于带材放卷；所述立式倒带机构用于对水平式放卷机构放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。本实用新型专利技术有效解决了水平式对水平式的倒带机结构中带材刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤，以及立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放的问题，在整个倒带过程中杜绝了带材的损伤。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及超导带材
，具体地，涉及一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化设备。
技术介绍
第二代高温超导带材是一种镀层材料，在生产检测过程中需要有相当多的工序。技术由于高温铜氧化物超导体相干长度短，原子级别的缺陷成为了钉扎中心，这也使得一些大的缺陷，比如大角度晶界成为了弱连接。外延生长的YBCO超导薄膜临界电流密度很高，但薄膜质量对临界电流的影响却非常大，尤其是晶粒间弱连接。相邻的晶粒间的晶界角直接决定了超导体承载电流的大小。研宄发现对于YBCO来讲，晶界的临界值Θ c = 4°，Θ c超过后，带材载流的能力就会大大的下降。这就要求超导层晶粒有相当整齐的排列，另外再加上YBCO材料延展性低，成相温度高(> 900°C )，织构形成困难，因此采用常规加工手段很难形成有用的超导带材，必须使用薄膜沉积方法进行制备。这也使得YBCO带材被称为涂层导体。第二代高温超导体是多层薄膜结构，一般由基带、隔离层、种子层、帽子层、超导层、保护层等组成。第二代高温超导带材的制备工艺步骤包括:1、将基带进行电化学抛光处理；2预处理表面和沉积隔离层；3、沉积两道缓冲层；4、沉积种子层；5、沉积帽子层；6、沉积超导层；7、镀银保护层；8、氧气下热处理；9、分切带材；10、封装带材；11、缠绕绝缘。带材生产的第一步会使用到电抛光设备，第二步到第七步每一步都会使用真空镀膜设备进行动态镀膜，第八步会对带材进行退火处理，第九步会使用带材分切装置对带材进行剪切处理，第十步会将超导带和上下包覆层带材用热浸镀的方式进行封装处理，第十一步会用绝缘胶带对超导带材进行绕包处理。在带材的生产和检测过程中，通常会遇到一系列问题:第一个问题是将原料带完好无损并且高效的装入生产所用的带材盘。第二代高温超导带材中的每层薄膜最薄的只有纳米级别，最厚的也就是微米级另IJ，而且其材料为陶瓷氧化物，特性非常脆弱，因此超导带材禁不起任何弯折。一旦弯折了超导带材，将即刻损坏超导带材。另外由于超导层晶粒间的晶界角直接决定了超导体承载电流的大小，超导带材对于基带表面和镀膜的表面都有着极高的要求，表面的粗糙度要求几乎在纳米级别。因此任何带材表面的弯折、坑纹都会对带材的性能造成无法挽回的影响。第二代高温超导带材所用的原料是哈氏合金或者镍钨合金作为的基带，带材的长度在50m-1000米，带材的宽度在10mm-12mm，带材的厚度在50um-100um，第二代高温超导带材封装所用带材长度在50m-1000米，带材的宽度在4mm-12mm，带材的厚度在50um-100um，材料有紫铜、黄铜、不锈钢等多种材料。超导带材在生产过程中一般放入带材盘中，如图1所示。而买来的原料带材包括氏合金或者镍钨合金作为的基带，或者是紫铜、黄铜、不锈钢等多种材料作为的封装包覆层材料都是如图2所示捆扎运送而来。由于生产厂商，生产线的不同每一圈带材的中心圈大小都不一样，而且这些带材也没有装盘。因此如何将这些原料带材高效迅速地导入第二代高温超导带材生产使用的带材盘，且要求整个过程中杜绝带材的损伤，这成为了带材生产过程中的一个重要的问题。一般水平式对水平式的倒带机结构，带材会刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤。立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放。第二个问题是带材的动态检测问题第二代高温超导带材基带抛光以后，以及每一层的薄膜通常都会用光学显微镜、原子力显微镜、台阶仪、X射线衍射仪、反射高能衍射仪等设备对样品进行检测表征。由于超导带材制作工艺中第二步到第七步每一步都会使用真空镀膜设备进行动态镀膜，而真空镀膜设备在实际应用的状态下，多多少少都会出现溅射靶打火放电的现象，而此类电弧放电的直接后果是导致薄膜在受到电弧冲击下，表面出现凹凸不平，从而产生坏点，而这些凹凸不平甚至肉眼可见。因此我们通常会在每一道工序之后对带材表面的薄膜进行视频的监测，以测出这些坏点在所在带材上的位置。第二个冋题是带材的存放冋题带材在每道工艺之间都需要进行暂时的保存，而这样的保存也是有一定的要求，首先要尽量的洁净，恒温恒湿并且干燥。此时带材卷绕在带材盘上，生产车间中会有非常多的绕着带材的带材盘，而且这些带材盘都非常的重。如果将这些带材盘简单的叠起来存放，会出现以下的问题:首先叠放的带材盘要拿取堆叠在下层的带材盘非常困难，需要把上面一盘盘带材全都移开。另外时间长了以后这些带材盘都会由于长时间受到压力而变形。其变形会导致，带材在后续的生产过程中刮蹭到带材盘的边缘，造成表面看似不大，但超导性能巨大的损坏。第四个问题是带材的擦拭问题带材在第十道工序封装工序以后需要将表面进行擦拭，原因在于封装工艺使用热浸镀，热浸镀过程中不可避免的会使用到一些助焊剂。这些助焊剂往往会残留在带材的表面，需要通过用酒精的清洗或者擦拭去除。第五个问题是带材的分拣问题带材在整体性能测试进行连续测试，主要是带材的临界电流连续测量以后，会形成一系列数据。通常此时就需要对带材进行分拣，分拣的目的在于将带材的坏点剪出来。此时根据连续临界电流的测试结果，会得到带材在几米处有断点或性能不好等信息。此时就需要一台设备精确的将此段不好带材定位出来，让检测人员快速准确实现分拣。另外分拣好的每根带材的长度也是不一样的，在出售的时候，需要再次的定位分拣，剪出所能满足客户需要的带材段。第六个问题是带材厚度的测试问题带材的机械尺寸是带材的一个重要的指标，因为带材往往会被用来绕制线圈。而绕制线圈对于机械尺寸的要求特别的严格，因为这关系到所绕制线圈的电磁性能、力学性能、热学性能等等。由于宽度是定死的，所以对于使用带材来说，尤其关心带材厚度的尺寸，希望知道整个带材厚度的信息。而厚度的突变也往往也预示着带材上存在问题的根源，因此准确的测试带材厚度也是十分重要的问题。带材生产过程中除了应用各种大型生产设备和检测设备以外，以上的这些问题占据了绝大部分的问题的来源。因此设计一套一体化的设备有效的解决以上的问题，将对超导带材的生产产生非常重要且深远的影响。
技术实现思路
本技术针对现有技术带材生产、检测、存放中产生的各类问题，根据实际各工序的需要，提供了一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化设备。本技术是通过以下技术方案实现的。一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化设备，包括带材存放箱3以及设置于带材存放箱3上的水平式放卷机构I和立式倒带机构2，所述水平式放卷机构I和立式倒带机构2之间形成倒带部分；其中:所述带材存放箱3用于存放带材盘；所述水平式放卷机构I用于带材放卷；所述立式倒带机构2用于对水平式放卷机构I放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。优选地，所述水平式放卷机构I与立式倒带机构2高度一致、垂直方向以及放置位置一致，以保证带材收卷时避免带材刮蹭带材盘。优选地，所述带材存放箱3内部设有至少一个带材盘收纳架，用于存放带材盘，所述带材存放箱3的内壁上设置有恒温恒湿装置301。优选地，所述带材盘收纳架包括如下任一种或任多种结构:-三角架式结构，通过圆管焊接形成，相邻两根圆管之间设有用于带材盘插入的间隙；-水平盘式结构，通过钢板折叠形成，折叠后钢板上开有用于带材盘插入的插槽。优选地，所述水平式放卷机构I包括:水平式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化设备，其特征在于，包括带材存放箱(3)以及设置于带材存放箱(3)上的水平式放卷机构(1)和立式倒带机构(2)；所述水平式放卷机构(1)和立式倒带机构(2)之间形成倒带部分。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳敏，陈思侃，刘杰，朱文华，
申请(专利权)人：上海超导科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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