一种超导线芯及线缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超导线芯及线缆，包括，导电基体以及嵌入所述导电基体内的金属框架，所述金属框架包括沿所述超导线芯的轴向方向间隔设置的多个框架单元，每一所述框架单元平行于所述导电基体的截面设置，且多个所述框架单元由多个沿所述轴向方向设置的支撑条连接。根据本公开一种超导线芯，通过嵌入金属框架增强超导线芯外周表面的轴向压缩力，提高超导线芯的弯曲度以及提高超导线芯机械强度，降低磁致伸缩导致的断裂。低磁致伸缩导致的断裂。低磁致伸缩导致的断裂。

【技术实现步骤摘要】
一种超导线芯及线缆


[0001]本技术涉及电缆
，更具体地，涉及一种超导线芯。

技术介绍

[0002]近年来，超导材料从理论到实践逐渐成熟，随着超导材料的应用范围越来越广，高温超导材料在强磁场作用下的力学行为如延展性、强度、硬度、断裂韧性、疲劳损伤等对实际的应用的制约越来越明显、然而超导线芯在生产制备环节不可避免的会出现夹杂、裂纹、位错等缺陷。当超导线芯受外磁场的磁化时，巨大的机械应力会施加在超导材料内部，这些应力往往会导致材料内部细微裂纹开裂，从而影响超导线芯力学稳定性。
[0003]因此，如何提高超导线芯弯曲度及机械强度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术的一个目的是提供一种超导线芯的新技术方案。
[0005]根据本技术的第一方面，提供了一种超导线芯，包括，导电基体以及嵌入所述导电基体内的金属框架，所述金属框架包括沿所述超导线芯的轴向方向间隔设置的多个框架单元，多个所述框架单元由多个沿所述轴向方向设置的支撑条连接。
[0006]可选地，每一所述框架单元平行于所述导电基体的截面设置。
[0007]可选地，多个所述框架单元的几何中心轴线重合。
[0008]可选地，所述框架单元为非回转体结构。
[0009]可选地，所述框架单元具有至少三个连接节点，多个所述框架单元的对应位置处的所述连接节点由一个所述支撑条沿所述轴向方向依次连接。
[0010]可选地，多个所述框架单元包括多个第一框架单元和多个第二框架单元，所述第一框架单元与所述第二框架单元交替排列，且所述第一框架单元的几何中心轴线相对于所述第二框架单元的几何中心轴线横向偏移。
[0011]可选地，所述第一框架单元在所述导电基体的横截面上的投影与所述第二框架单元在所述横截面上的投影至少部分重叠。
[0012]可选地，所述第二框架单元套设于所述第一框架单元内。
[0013]可选地，所述导体基体外周表面设置金属层。
[0014]可选地，所述导电基体的横截面形状为圆形或多边形。
[0015]可选地，所述框架单元横截面积占所述导电基体横截面积的百分比5％
‑
95％。
[0016]可选地，相邻的所述框架单元之间的距离占所述超导线芯直径的比值10
‑
60。
[0017]可选地，所述支撑条的横截面积与所述框架单元的金属条的横截面积的比值0.5
‑
2。
[0018]根据本技术的第一方面，提供一种线缆，包括如上所述的超导线芯。
[0019]根据本公开的一个超导线芯，具有如下有益效果：
[0020]1、通过嵌入金属框架增强超导线芯外周表面的轴向压缩力，提高超导线芯的弯曲度以及提高超导线芯机械强度，降低磁致伸缩导致的断裂。
[0021]2、超导线芯受到磁场作用，超导线芯内部产生的洛伦兹力均匀的分布在金属框架上，避免在超导线芯内部裂纹处产生应力集中，导致超导线芯力学性能的变化。金属框架可以防止磁致收缩或温度变化导致的收缩使得垂直于受力金属框架方向产生的裂纹。同时，金属框架在制备超导线芯的过程中可避免超导材料不发生松散，移位，变形。
[0022]通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0023]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
[0024]图1为第一实施例的超导线芯的结构示意图；
[0025]图2为第二实施例的超导线芯的结构示意图；
[0026]图3为第三实施例的超导线芯的结构示意图；
[0027]图4为第四实施例的超导线芯的结构示意图；
[0028]图5为第一框架单元和第二框架单元部分重叠的结构示意图。
[0029]图中标示如下：
[0030]1‑
导电基体；2
‑
金属框架；21
‑
框架单元；22
‑
支撑条；23
‑
连接节点；24
‑
辅助连接节点；211
‑
第一框架单元；212
‑
第二框架单元；3
‑
金属层。
具体实施方式
[0031]现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
[0032]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
[0033]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0034]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0035]根据本公开的一种超导线芯，如图1至图4所示，包括，导电基体1以及嵌入所述导电基体1内的金属框架2，所述金属框架2包括沿所述超导线芯的轴向方向间隔设置的多个框架单元21，多个所述框架单元21由多个沿所述轴向方向设置的支撑条22连接。
[0036]通过嵌入金属框架2增强超导线芯外周表面的轴向压缩力，提高超导线芯的弯曲度以及提高超导线芯机械强度，降低磁致伸缩导致的断裂。
[0037]超导线芯受到磁场作用，超导线芯内部产生的洛伦兹力均匀的分布在金属框架2上，避免在超导线芯内部裂纹处产生应力集中，导致超导线芯力学性能的变化。金属框架2可以防止磁致收缩或温度变化导致的收缩使得垂直于受力金属框架2方向产生的裂纹。同
时，金属框架2在制备超导线芯的过程中避免超导材料不发生松散，移位，变形。
[0038]金属框架2的材质可以为镀锡铜丝或镀银铜丝。制作金属基体的超导材料可以为无氧铜基体。
[0039]根据本公开的超导线芯的一实施例中，每一所述框架单元21平行于所述导电基体1的截面设置。可以保证超导线芯朝向各个方向弯曲的角度相同，提高超导线芯柔性。
[0040]根据本公开的超导线芯的一实施例中，多个所述框架单元21的几何中心轴线重合。框架单元21能够限制支撑条22的位置，防止支撑条22向外扩散。多个框架单元21的几何中心轴线重合设置，可使得超导线芯外周规整。
[0041]具体的，所述框架单元21为非回转体结构。如图2所示，回转体结构可以是四边形，四边形作为框架单元21，可使金属框架2的横截面呈四边形，此时更易制作截面为四边形的超导线芯。回转体结构也可以是不规则的多边形、正多边形、不规则的三角形以及正三角形。
[0042]具体实施时，所述框架单元21也可以为回转体结构。如图1所示，回转体结构可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导线芯，其特征在于，包括，导电基体以及嵌入所述导电基体内的金属框架，所述金属框架包括沿所述超导线芯的轴向方向间隔设置的多个框架单元，多个所述框架单元由多个沿所述轴向方向设置的支撑条连接。2.根据权利要求1所述的超导线芯，其特征在于，每一所述框架单元平行于所述导电基体的截面设置。3.根据权利要求1所述的超导线芯，其特征在于，多个所述框架单元的几何中心轴线重合。4.根据权利要求2所述的超导线芯，其特征在于，所述框架单元为非回转体结构。5.根据权利要求4所述的超导线芯，其特征在于，所述框架单元具有至少三个连接节点，多个所述框架单元的对应位置处的所述连接节点由一个所述支撑条沿所述轴向方向依次连接。6.根据权利要求1所述的超导线芯，其特征在于，多个所述框架单元包括多个第一框架单元和多个第二框架单元，所述第一框架单元与所述第二框架单元交替排列，且所述第一框架单元的几何中心轴线相对于所述第二框架单元的几何中心轴线横向偏移。7.根据权利要求6所述的超导线芯，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，
申请(专利权)人：长春捷翼汽车科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：