高温超导电磁屏蔽及制作其中超导屏蔽层的方法技术

一种高温超导电磁屏蔽，其特征在于，包括：　　　　外墙体；　　　　内墙体；　　　　第一热绝缘层，设置在外墙体的内侧，其进一步包括与外墙体平行的第一支撑壁和适量均匀分布在第一支撑壁和外墙体之间的支撑棒，支撑棒分别与外墙体和第一支撑壁垂直并固定连接，从而在第一支撑壁和外墙体之间形成第一热绝缘层；　　　　第二热绝缘层，设置在内墙体的内侧，其进一步包括与内墙体平行的第二支撑壁和适量均匀分布在第二支撑壁和内墙体之间的支撑棒，支撑棒分别与内墙体和第二支撑壁垂直并固定连接，从而在第二支撑壁和内墙体之间形成第二热绝缘层；　　　　在第一支撑壁和第二支撑壁之间，依次设置有液氮流通层、陶瓷衬垫层和超导屏蔽层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温超导技术在电磁屏蔽中应用的技术，特别是一种高温超导电磁屏蔽，将其应用于通信抗干扰和抗强电磁脉冲冲击的防护体系中，可以达到很好的屏蔽作用。
技术介绍
现代战争中，信息战、电子战已经成为战争的重要手段之一，通信抗干扰技术在战争中变得越来越重要。它包含两方面一方面指在信息战中对己方发射和接收通信信号质量的保护；另一方面指对己方通信仪器、设备的防护。外界电磁干扰能够干扰信号源产生和放大的信号，导致信号发射质量的下降；同时，它还能够影响到信号接收仪器的正常工作，从而妨碍信号的接收。因此，除了对敌方通信设施实施电磁干扰外，还必须对己方的通信装置进行抗干扰防护。最近美国等军事强国发展起来的高能量电磁脉冲武器甚至能够直接破坏通信仪器、设备中的高灵敏度的集成元件和线路板。可见在现代战争中，对通信仪器、设备的抗电磁干扰防护尤为重要。电磁防护体系要求其制备材料必须具备屏蔽外界电磁场、抗强电磁脉冲冲击的能力。高温超导材料在这方面具有得天独厚的优势。首先，超导材料处于超导状态时对小于一定强度的磁场完全排斥，不允许磁力线穿过其体内。这就是所谓的完全抗磁性，也称为迈斯纳效应。超导材料的完全抗磁性使其成为理想的阻隔磁场的盾牌。由超导材料制作的磁屏蔽装置可以最大限度地减小电磁噪音，排除电磁干扰。其次，超导材料处于超导态时具有零电阻特性，可以允许很大的电流无阻抗地通过超导体的表面。这一特性对于防御高能量的电磁脉冲极为重要。在感受到强烈的电磁脉冲的瞬间，超导体的闭合表面即刻感应出相应的强大屏蔽电流，从而阻碍电磁脉冲的推进，大大减弱电磁脉冲对超导体闭合表面内部空间的冲击。综上所述，使用超导材料建造的闭合空腔结构是一种有效的对付电磁干扰和电磁脉冲武器的防御设施。1987年以来，高温超导体的发现(工作在77K以上)使得大尺寸超导闭合空腔结构处于超导状态所需温度环境的获得和保持的经济成本大大降低，大大地增加了高温超导电磁防御掩体的实用可能性。但是，迄今为止尚未发现有关用高温超导材料制备的电磁屏蔽及其体系的文献和公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提出一种高温超导电磁屏蔽，利用高温超导材料制造瓷砖，用高温超导瓷砖来建造通信抗干扰或防御电磁脉冲武器的电磁屏蔽，用这样的电磁屏蔽建造闭合空腔结构的超导防御掩体，以保护通信仪器及设备免受电磁脉冲的冲击，防止外界电磁干扰对通信信号的干扰。为达上述目的，本专利技术提供一种高温超导电磁屏蔽，其包括外墙体；内墙体；第一热绝缘层，设置在外墙体的内侧，其进一步包括与外墙体平行的第一支撑壁和适量均匀分布在第一支撑壁和外墙体之间的支撑棒，支撑棒分别与外墙体和第一支撑壁垂直并固定连接，从而在第一支撑壁和外墙体之间形成第一热绝缘层；第二热绝缘层，设置在内墙体的内侧，其进一步包括与内墙体平行的第二支撑壁和适量均匀分布在第二支撑壁和内墙体之间的支撑棒，支撑棒分别与内墙体和第二支撑壁垂直并固定连接，从而在第二支撑壁和内墙体之间形成第二热绝缘层；在第一支撑壁和第二支撑壁之间，依次设置有液氮流通层、陶瓷衬垫层和超导屏蔽层。所述的液氮流通层的一侧紧贴于第一支撑壁，在液氮流通层内布满形成液氮流通回路的液氮流通管，液氮流通管的入口与液氮泵连接，液氮流通管的出口与液氮贮罐连通。所述的陶瓷衬垫层紧贴于液氮流通管的另一侧，由陶瓷衬片砌成。所述的超导屏蔽层由高温超导瓷砖拼砌在所述的陶瓷衬垫层上，在高温超导瓷砖的拼砌接缝处有超导胶浆将超导瓷砖紧密粘合。所述的高温超导瓷砖为平面矩形扁平砖，其相邻两侧面有凹槽，另外相邻两侧面有与所述的凹槽相配合的凸缘。所述的第一热绝缘层和第二热绝缘层内的真空度小于10-2帕斯卡。所述的高温超导瓷砖的材质选自以下陶瓷超导体Tl2Ba2CaCu2O8、Tl2Ba2Ca2Cu3O10、含稀土系元素R的RBa2Cu3O7、Bi2Sr2CaCuO8和Bi2Sr2Ca2Cu2O10。为达上述目的，本专利技术还提供一种用于制作高温超导电磁屏蔽的超导屏蔽层的方法，包括步骤1)利用高温超导瓷砖上的凹槽和凸缘将高温超导瓷砖插接为第一排，在插接处用超导胶浆粘合；2)用陶瓷粘合剂将该第一排高温超导瓷砖粘合固定在所述的陶瓷衬垫层上；3)重复步骤1)，制成第二排高温超导瓷砖，将第二排高温超导瓷砖的凸缘/凹槽与第一排高温超导瓷砖的凹槽/凸缘插接，在插接处用用超导胶浆粘合，同时用陶瓷粘合剂将该第二排高温超导瓷砖粘合固定在所述的陶瓷衬垫层上；4)重复步骤3)，直至达到所述的高温超导电磁屏蔽的全部平面；5)对所有的插接部位进行局部热处理；6)完成超导屏蔽层的制作。所述的局部热处理条件是在富氧气氛中，将所有的插接部位加热到500～850℃，在此范围内保温10分钟至6小时，然后，缓冷至室温。本专利技术的优点和效果在于，由于利用高温超导材料制造瓷砖，并用来建造大面积的电磁屏蔽，同时保证高温超导材料工作所需要的低温环境，建造成闭合的空腔结构，用这样的电磁屏蔽建造超导防御掩体，可以达到理想的通信抗干扰和有效地防御电磁脉冲武器，可以保护通信仪器及设备免受电磁脉冲的冲击，防止外界电磁干扰对通信信号的干扰。附图说明图1为本专利技术高温超导电磁屏蔽的剖面结构示意图；图2a为高温超导瓷砖的正面示意图；图2b为高温超导瓷砖拼砌前的立体示意图；图2c为高温超导瓷砖拼砌时的侧面示意图；图3为用本专利技术的高温超导电磁屏蔽建造的超导电磁防御掩体实施例的剖面示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，为本专利技术高温超导电磁屏蔽实施例的剖面结构示意图，本实施例提供一种高温超导电磁屏蔽，其包括外墙体1；内墙体10；第一热绝缘层2，设置在外墙体1的内侧，其进一步包括与外墙体1平行的第一支撑壁4和适量均匀分布在第一支撑壁4和外墙体1之间的支撑棒3，支撑棒3分别与外墙体1和第一支撑壁4垂直并固定连接，从而在第一支撑壁4和外墙体1之间形成第一热绝缘层2；第二热绝缘层9，设置在内墙体10的内侧，其进一步包括与内墙体10平行的第二支撑壁8和适量均匀分布在第二支撑壁8和内墙体10之间的支撑棒3，支撑棒3分别与内墙体10和第二支撑壁8垂直并固定连接，从而在第二支撑壁8和内墙体10之间形成第二热绝缘层9；在第一支撑壁4和第二支撑壁8之间，依次设置有液氮流通层5、陶瓷衬垫层6和超导屏蔽层7。所述的液氮流通层5的一侧紧贴于第一支撑壁4，在液氮流通层5内布满形成液氮流通回路的液氮流通管51，液氮流通管51的入口与液氮泵连接，液氮流通管51的出口与液氮贮罐连通。所述的陶瓷衬垫层6紧贴于液氮流通管5的另一侧，由陶瓷衬片砌成。结合图2a、图2b和图2c所示，所述的超导屏蔽层7由高温超导瓷砖71拼砌在所述的陶瓷衬垫层6上，在高温超导瓷砖71的拼砌接缝处有超导胶浆72将超导瓷砖71紧密粘合，图示仅为示意图，实际上超导胶浆72是均匀地涂抹在高温超导瓷砖71的拼砌接缝处。如图2a、图2b和图2c所示，所述的高温超导瓷砖71为平面矩形扁平砖，其相邻两侧面有凹槽711，另外相邻两侧面有与所述的凹槽711相配合的凸缘712。所述的第一热绝缘层2和第二热绝缘层9内的真空度小于10-2帕斯卡，要达到此真空度，必需在所述的高温超导电磁屏蔽制造完毕后，将第一热绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：信赢，张永，龚伟志，
申请(专利权)人：北京云电英纳超导电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：