本实用新型专利技术提供了一种接触电阻均分布的钇系超导带材，包括金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及电连通焊接金属层，所述超导带材中心层设置于金属上包覆层和金属下包覆层之间，所述金属上包覆层与超导带材中心层之间以及超导带材中心层与金属下包覆层之间均填充有电连通焊接金属层。同时还提供了制备装置。本实用新型专利技术接触电阻低；接头电阻平均分布在几米的范围内，散热均匀，运行稳定可靠；可重复性和成品率极高，性能稳定均一；接头的均匀程度较好，表面光洁几乎从外表看不出是接头；由于接头上下有封装加强，接头的机械强度更高、延展性更好；可制作无限长的超导带材且里面包含无数多个接头。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种接触电阻均分布的钇系超导带材，包括金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及电连通焊接金属层，所述超导带材中心层设置于金属上包覆层和金属下包覆层之间，所述金属上包覆层与超导带材中心层之间以及超导带材中心层与金属下包覆层之间均填充有电连通焊接金属层。同时还提供了制备装置。本技术接触电阻低；接头电阻平均分布在几米的范围内，散热均匀，运行稳定可靠；可重复性和成品率极高，性能稳定均一；接头的均匀程度较好，表面光洁几乎从外表看不出是接头；由于接头上下有封装加强，接头的机械强度更高、延展性更好；可制作无限长的超导带材且里面包含无数多个接头。【专利说明】接触电阻均分布的钇系超导带材及其制备装置
本技术涉及超导材料
，具体地，涉及一种接触电阻均分布的钇系超导带材及其制备装置。
技术介绍
超导由临界温度可分为低温和高温超导。在高温超导带材里按材料不同可分为铋系和乾系闻温超导体。秘系闻温超导体俗称第一代闻温超导，也称BSCCO超导体。乾系闻温超导体俗称第二代高温超导，也称YBCO超导体。 随着高温超导材料性能不断提高、价格逐渐降低、超导应用技术日益成熟。高温超导限流器、高温超导电缆、高温超导变压器和高温超导电机等超导应用设备已进入示范试验运行阶段，YBCO超导带材成为了电力装备中重要的材料。超导装置对YBCO带材的长度要求越来越高，但是现有带材制备工艺提供的公里级高温超导带材，显然不能满足超导装置对长度的要求，所以在超导限流器的实际应用中必须要使用大量的接头。接头技术对于制造高临界电流的长超导带材来说十分重要，而且这对于长带材的应用也是必要的。一般要求接头电阻尽可能小，这样可以提高超导设备运行的稳定性，使带材在液氮中运行时发热较少，从而可降低液氮的挥发，提高设备的整体性能。 目前接头的制作方法主要分为压接和焊接。焊接里又分为钎焊和热扩散焊。由于超导带材的种类不同，焊接方法也各有不同。焊接的目的是将两根超导带连接在一起或者将原本一根超导带中间的断点即非超导点或性能较差的点补掉。要求经过焊接的超导带仍然保持超导的特性，不影响原来的临界电流参数。接头电阻要尽可能小，不影响到超导带的应用。电阻的分布要均匀，这样在带材的使用中就不会导致局部过热。另外制作出接头的机械强度要高、延展性要好。 点焊是电阻焊的一种，其原理是在焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。采用点焊技术制得的超导接头具有很高的机械强度，但因在通电时使焊接处形成熔核，破坏了 YBCO薄膜晶粒的排布，损害了超导性能，也使接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。所以一般公认点焊不适合超导接头的焊接。 在目前已知的技术当中没有任何采用点焊的方式制作超导接头。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种接触电阻均分布的钇系超导带材及其制备装置，针对钇系高温超导带材，利用点焊和钎焊相结合，克服了超导界对点焊的偏见认识，有效的制作出了高性能的超导接头。 本技术是通过以下技术方案实现的。 根据本技术的第一个方面，提供了一种接触电阻均分布的钇系超导带材，包括金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及电连通焊接金属层，所述超导带材中心层设置于金属上包覆层和金属下包覆层之间，所述金属上包覆层的外表面和金属下包覆层的外表面镀有电连通焊接金属层，所述金属上包覆层与超导带材中心层之间以及超导带材中心层与金属下包覆层之间均填充有电连通焊接金属层。 优选地，所述超导带材中心层包括多段超导带材，其中，相邻的超导带材之间通过点焊连接，形成点焊接头。 优选地,所述超导带材采用YBCO超导带材。 优选地，所述金属上包覆层包括多段上包覆层，相邻两段上包覆层之间通过超导补丁带点焊连接；所述超导补丁带覆盖超导带材中心层上的点焊接头。 优选地，所述上包覆层和金属下包覆层均采用铜、黄铜、不锈钢或含有锌、铅、银、锡、镍、铁、铝中任一种或任多种的合金材料。 优选地，所述电连通焊接金属层采用熔融温度在280°C以下、电阻率在50 μ Ω -cm以下的Pb、Sn、Ag、Cu、In中的任意一种或任多种组合。 根据本技术的第二个方面，提供了一种接触电阻均分布的钇系超导带材的制备装置，包括炉体以及设置于炉体进口端的第一导轮组和炉体出口端的第二导轮组；所述炉体用于盛放电连通焊接金属；所述第一导轮组包括三组并行设置的送入导轮，分别用于将金属上包覆层、超导带材中心层和金属下包覆层依照位置关系送入炉体中；所述第二导轮组包括三组与第一导轮组的送入导轮对应设置的送出导轮，所述三组送出导轮形成的送出端呈隙缝结构，用于将金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及在炉体中镀上的电连通焊接金属层挤压成型后送出。 本技术提供的接触电阻均分布的钇系超导带材，其制备方法，包括如下步骤: 步骤1，制备超导带材中心层:将相邻的YBCO(氧化钇钡铜)超导带材通过点焊方式连接在一起，形成点焊接头； 步骤2，制备金属上包覆层:采用YBCO超导补丁带通过点焊方式将相邻两段上包覆层连接在一起，形成焊点接头，此时，超导补丁带能够覆盖超导带材中心层上的点焊接头; 步骤3，将金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层依照位置关系送入装有液体电连通焊接金属材料的制备装置中，通过挤压成型，形成具有金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及电连通焊接金属层的接触电阻均分布的钇系超导带材。 优选地，所述步骤3中，首先将电连通焊接金属材料放置于制备装置中，对制备装置加热至150度到280度，得到液体电连通焊接金属材料。 优选地，所述步骤3还包括如下步骤: 所述金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层进入制备装置前，金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层、超导补丁带与上包覆层之间的焊点接头和/或超导带材中心层上的点焊接头上预先涂覆液体或胶体助焊剂。 与现有技术相比，本技术具有如下技术特点: 1、本技术通过采用创新的结构设计，形成的接触电阻均分布的钇系超导带材，解决了现有技术中认为点焊不适合超导接头焊接的技术难题，并且，本技术中形成的超导接头是目前工业界接触电阻最低的接头，现有技术中，美国超导公司的YBCO带材接头在20-30ηΩ，韩国Sunam超导公司的YBCO带材接头在20_30η Ω，而本技术的YBCO带材接头在1_8η Ω。 2、现有科研使用的热扩散接头电阻与本技术的接头电阻相比，具有两点无法克服的缺陷:一方面是结构复杂不利于成批量生产；另外一方面是其接头不可能做长，其接触电阻分布在很短的范围内，在带材实际使用过程中，会造成局部过热；而本技术中的接头结构简单，接头电阻平均分布在几米的范围内，在带材实际的使用过程中，散热均匀，运行稳定可靠。 3、本技术的接头由于使用固定设备制作出来，可重复性和成品率极高，性能稳定均一；接头的均匀程度较好，表面光洁几乎从外表看不出是接头；由于接头上下有封装加强，接头的机械强度更高、延展性更好。 4、本技术提供的超导带材可以为无限长，且超导带材里面可包含无数多个接头。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种接触电阻均分布的钇系超导带材，其特征在于，包括金属上包覆层、超导带材中心层、金属下包覆层以及电连通焊接金属层，所述超导带材中心层设置于金属上包覆层和金属下包覆层之间，所述金属上包覆层与超导带材中心层之间以及超导带材中心层与金属下包覆层之间均填充有电连通焊接金属层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳敏，洪智勇，成敏，缪玘奂，
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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