一种高温超导导线的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高温超导导线的制备方法，其特征在于在拔制高温超导导线前包含以下工序：先将导线装入到金属套管中，然后把金属套管封闭，利用该方法能有效地提高Ｂｉ系超导导线的生产效率和成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温超导导线，特别是一种能够高效、高质生产高温超导导线的方法。
技术介绍
Bi系高温超导导线作为目前世界上唯一能够实现工业化生产的超导导线在世界超导领域占据着重要的地位。世界银行预测，到2020年全球超导产业将会产生约2440亿美元的市场。但是，目前Bi系超导导线的价格相对来说还比较昂贵，这对于民用超导产品发展是个不利的影响因素。因此，提高Bi系超导导线的生产效率和成品率是降低Bi系超导导线成本的重要途径。在高温超导导线的实际生产过程中，拔制后的导线常常还需要进行轧制。在轧制时通常发现导线会出现较多的微缺陷，如杂质、微裂纹等。这些缺陷在后续的热处理过程中，极容易扩展为很难愈合的缺陷。分析上述缺陷产生的原因发现，在高温超导导线拔制过程中常常会引入一些缺陷，这些缺陷在后续的轧制加工中会发生扩展并最终成为导致导线不合格的严重缺陷。另外，拔制加工是一个多道次的加工过程，并且在拔制过程中还需进行退火，以恢复导线外包套的塑性变形能力。这个过程是一个复杂的过程一方面，退火过程是个均匀性、温度控制和时间控制相当精确的过程，而其控制方法的具体实施受客观环境影响较大，因此重复性并不好。另一方面，退火会引入杂质或者导致导线外包套表面氧化，进而严重影响导线加工质量和导线成品率。
技术实现思路
为了解决上述高温超导导线实际生产过程中遇到的问题，本专利技术提供一种快速大批量生产高质量高温超导导线的方法。本方法包括以下步骤1、在拔制高温超导导线前包含以下工序先将导线装入到金属套管中，其中金属套管材料为Al、Cu、Fe、Ni元素或者由以上两种或三种元素组成的合金材料，然后把金属套管封闭，封闭金属套管的方式为在金属套管的两头加金属塞，然后利用气焊封闭，其中金属塞的材料为Al、Cu、Fe、Ni元素或者由以上两种或三种元素组成的合金材料，最后还可进行烘干处理。金属管与内部超导导线的横截面面积之比为0.25-3。2、在拔制过程中每道次的面缩率为10％--45％，并且可以根据整个复合材料的最外层金属或合金层的加工硬化程度适当的对导线进行退火，退火温度可为200℃-600℃，退火速度可为0.3m/min-30m/min，并且两次退火间的总面缩率可为25％-95％。3、拔制过程中当导线的直径在1-6mm时，将导线外表面的金属或合金层去除。在导线拔制过程中，由于导线外加上了抗拉强度更大的金属或合金层，使得导线外层强度更大，有利于提高单道次导线的变形能力，加大导线形变量，从而使超导导线机加工过程的生产效率得到大幅度的提高，这样的加工方法有利于实现超导导线的大规模生产。本专利技术方法的优点主要有以下两个方面1.提高了导线外层的机械强度，实现了单道次大形变加工方法，能有效提高超导芯分布的均匀性。2.将超导导线的形变机加工过程中容易产生的表面缺陷集中地控制在了辅助的金属或合金层上，减少了超导导线表面缺陷，能在很大程度上提高超导导线生产成品率。3.导线拔制周期得到有效缩短，提高了大规模高温超导导线生产效率。本方法加工过程合理，可操作性和加工稳定性强，能够满足大规模工业化生产过程的要求。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述附图1是一种多芯超导导线装入到铜套管中的截面图；附图2是使用本专利技术方法后得到的导线横截面图。具体实施例方式实施例1如图1所示，将超导多芯导线1拔制到φ18mm，然后将其套装到φ21/19mm的铜管2中，铜管的两端使用外径为φ17mm的铜塞3和外径为φ21mm的铜塞4封闭。铜管的长度比超导多芯导线1的长度长80mm，铜塞3和4的长度为35mm。将封装好的复合管材进行拔制，拔制加工过程使用多道次连续拔制工艺，退火温度为500℃，两次退火间的总面缩率为80％，单道次面缩率为18％，退火速度为5m/min。复合管材的终拔尺寸为φ2.1mm，其横截面如图2所示，其中1为超导多芯导线，2为铜管。实施例2如图1所示，将φ16mm超导多芯导线1套装到φ35.5/17mm的铝管2中，铝管的两端使用外径为φ15mm的铝塞3和外径为φ35.5mm的铜塞4封闭。铝管的长度比超导多芯导线的长度长100mm，铝塞3和4的长度为45mm。将封装好的复合管材进行拔制加工，拔制加工过程使用多道次连续拔制工艺，退火温度为500℃，两次退火间的总面缩率为75％，单道次面缩率为25％，退火速度为10m/min，拔制到φ5mm后用腐蚀方法去掉铝层，再继续拔制，终拔尺寸为φ1.4mm。实施例3如图1所示，将φ16mm超导多芯导线1套装到φ28/17mm的铁管2中，铁管的两端使用外径为φ15mm的铁塞3和外径为φ28mm的铁塞4封闭。铁管的长度比超导多芯导线的长度长200mm，铁塞3和4的长度为95mm。将封装好的复合管材进行拔制加工，拔制加工过程使用多道次连续拔制工艺，退火温度为550℃，两次退火间的总面缩率为60％，单道次面缩率为15％，退火速度为4m/min，拔制到φ5mm后用腐蚀方法去掉铝层，再继续拔制，终拔尺寸为φ1.4mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温超导导线的制备方法，其特征在于在拔制所述的高温超导导线前包含以下工序：先将导线装入到金属套管中，然后把金属套管封闭。

【技术特征摘要】
1.一种高温超导导线的制备方法，其特征在于在拔制所述的高温超导导线前包含以下工序先将导线装入到金属套管中，然后把金属套管封闭。2.根据权利要求1所述的高温超导导线的制备方法，其特征在于所述的金属套管材料为Al、Cu、Fe、Ni元素或者由以上两种或三种元素组成的合金材料。3.根据权利要求1所述的高温超导导线的制备方法，其特征在于金属套管封闭后还进行烘干处理。4.根据权利要求1所述的高温超导导线的制备方法，其特征在于所述的金属管与内部超导导线的横截面面积之比为0.25-3。5.根据权利要求1所述的高温超导导线的制备方法，其特征在于封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰，
申请(专利权)人：北京英纳超导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]