【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料，涉及超导体复合膜，尤其涉及一种基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法及其膜和应用。
技术介绍
1、上世纪初，纯金属的电阻在绝对零度附近的变化情况引起人们极大的兴趣。1908年，荷兰物理学家恩纳斯首次成功地将氦气液化，征服了最后一种“永久性”气体，获得4.25～1.15k的低温。为此，人们就有条件进行纯金属电阻在绝对零度附近变化规律的研究实验，由于汞比其他金属更容易提纯，1911年，恩纳斯选用汞作为实验对象进行了低温电性实验，结果发现汞的电阻在4.2k左右会突然消失，首次观察到超导电性。此后，恩纳斯、兰道等科学家相继发现了锡、铅、钽、钍、钛、铌等金属在低温下的超导电性。1933年德国物理学家梅斯勒发现超导体的完全抗磁性，人们才认识到超导体的两大性质：零电阻与抗磁性。
2、自1986年超导材料问世以来，人们对超导的研究主要集中在提高临界转变温度(tc)、临界电流密度(jc)和将超导材料有效地加工成材等方面。因为这些问题的解决是超导材料得以实际应用的前提。
3、当前，有三种超导技术及其材料的应用较为成熟：
4、(1)超导陶瓷原料粉末，其制造方法常用的有固相反应法和化学法，后一方法制造的超导粉末更细、更均匀，从而更有利于制造各项性能优良的超导材料。有报道曾称，钇-钡-铜-氧系加edta熔融蒸发制粉，有较好的效果。陶瓷超导体的制法一般用普通烧结法，钇-钡-铜-氧系的典型制法即将原料粉末混合粉碎后900～960℃煅烧8～24h，球磨粉碎后压制成型，在900～1000℃通氧烧结，在氧
5、(2)急冷法制造超导化合物，该法是将合金由熔融状态进行高速急冷，通过所获得的亚稳态制得具有细微结晶组织的超导化合物，从而使得超导材料具有较好的性能。用该法制造的超导合金，一般具有较高的电流密度。
6、(3)高能电子束照射法，该法中用于高能电子束照射的电压为20kv、电子束电流密度为5～25ma，材料表面电子束光点直径为1～2mm，这种制法的特点突出在由于高能触点小，因此能进行局部而又快速加热和急冷，从而能得到jc、高tc的超导材料；由于材料的高速运动及连续进行电子照射，因此容易进行长尺寸材料的加工。
7、时至今日，人们对超导材料的青睐有增无减，并且市场对于超导其性能以及实际应用价值要求愈来愈高，超导材料的轻量化与廉价化将成为下一阶段行业科研工作者们需要努力的方向。
技术实现思路
1、为了克服现有超导材料应用领域的局限性和制造成本高昂的约束，本专利技术公开了一种基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，并相应地公开了其膜和应用方式，使得超导材料在民生领域加以普及成为可能。
2、本专利技术的第一个目的是公开一种基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，包括如下步骤：
3、a、将基材薄膜用溶剂超声清洗后置于刮刀涂布机上完成涂料a的涂覆与固化，形成脱膜层，烘干温度70～190℃，优选115℃，运行速率20～70m/min，优选34m/min，放卷张力10～32n/m，优选16n/m，收卷张力17～26n/m，优选19n/m，压辊张力40～85n/m，优选73n/m，得到双层结构膜；其中，所述基材薄膜是bopet、tpu、bopp、pi、cpp膜，优选bopet膜；所述溶剂是乙醇、丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、二甲基甲酰胺、四氯化碳、二甲亚砜、四氢呋喃、吡啶、乙醚、甲基叔丁基醚，优选丙酮；所述涂料a是压敏熔融型树脂，如有机硅类、氟代烷基改性有机硅类、低分子有机氟类、氟聚合物类，优选氟代烷基改性有机硅类；
4、b、将双层结构膜置于刮刀涂布机上，在脱膜层表面完成涂料b的涂覆与固化，形成绝缘层(3)，烘干温度50～170℃，优选124℃，运行速率22～80m/min，优选31m/min，放卷张力10～32n/m，优选15n/m，收卷张力13～26n/m，优选14n/m，压辊张力40～85n/m，优选52n/m，得到三层结构膜；其中，所述涂料b固化后具有绝缘效果与表面活性，是超支化改性氮化硼环氧树脂、聚酰胺酰亚胺、硅橡胶涂料、聚酯-酰亚胺、聚醚醚酮等其中的一种或多种以任意质量比混合，优选超支化改性氮化硼环氧树脂:聚酯-酰亚胺质量比为3.5:17.4；
5、c、将三层结构膜置于真空镀膜机仓内，蒸发源金属镝(dy)、钡(ba)、铜(cu)和金(au)分别置于四个独立的蒸发舟内，在真空度1.0e-5～9.6e-3mbar，优选2.3e-5mbar条件下调节蒸发源加热功率250～340kw，优选305kw，维持0.5～9min，优选8min，形成超导层，得到四层结构膜；其中，所述dy、ba、cu、au按照质量比为1.0:2.0～7.8:0.4～5.5:6.3～19.7，优选1.0:7.1:0.6:11.1；
6、d、将四层结构膜置于刮刀涂布机上，在超导层表面完成涂料c的涂覆与固化，形成保护层，烘干温度80～220℃，优选144℃，运行速率15～56m/min，优选27m/min，放卷张力12～55n/m，优选42n/m，收卷张力16～39n/m，优选28n/m，压辊张力50～95n/m，优选78n/m，得到基于常温态转移的超导体复合膜；其中，所述涂料c是丙烯酸-氨基树脂、超支化聚酰胺改性聚脲、聚(酰胺-亚胺)、聚四氟乙烯、聚醚-聚砜、含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂中的一种或多种以任意质量比混合，优选丙烯酸-氨基树脂:超支化聚酰胺改性聚脲:含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂的质量比为8.5:13.4:20.6。
7、本专利技术的第二个目的是公开了根据上述方法制备得到的基于常温态转移的超导体复合膜。
8、一种基于常温态转移的超导体复合膜依次包含基材薄膜、脱膜层、绝缘层、超导层和保护层；其中，所述基材薄膜位于所述复合膜的最外层，厚度3～50μm，平滑度10000～50000s，经向抗张强度300～1000n/5cm，纬向抗拉强度150～800n/5cm，表面张力32～66mn/m，优选厚度14μm，平滑度45000s，经向抗张强度840n/5cm，纬向抗拉强度640n/5cm，表面张力41mn/m；所述脱膜层位于基材薄膜之下，是复合膜实现转移的关键功能层，当复合膜与承托质完成粘合后需要脱膜层转变为熔融态才能够实现上下层剥离；脱膜层厚度0.5～6μm，干涂量0.8～2.5g/m2，优选厚度1.2μm，干涂量1.7g/m2；所述绝缘层位于脱膜层之下，是承载超导层的基础层，同时也是该复合膜进一步制备多层超导应用件时确保各层信息传导互不干扰的关键；绝缘层厚度0.2～11μm，干涂量0.5～1.5g/m2，弹性模量95～134gpa，优选厚度2.5μm，干涂量1.3g/m2，弹性模量107gpa；所述超导层位于绝缘层的下侧，是实现超导功能的关键层；超导层(4)厚度定量0.5～2.0g/m2，优选厚度定量0.7g/m2，半成品膜拉伸剪切强度3.22～6.92mpa，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤A中所述基材薄膜(1)是BOPET、TPU、BOPP、PI、CPP膜，优选BOPET膜；所述溶剂是乙醇、丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、二甲基甲酰胺、四氯化碳、二甲亚砜、四氢呋喃、吡啶、乙醚、甲基叔丁基醚，优选丙酮；所述涂料A是压敏熔融型树脂，如有机硅类、氟代烷基改性有机硅类、低分子有机氟类、氟聚合物类，优选氟代烷基改性有机硅类。
3.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤B中所述涂料B固化后具有绝缘效果与表面活性，是超支化改性氮化硼环氧树脂、聚酰胺酰亚胺、硅橡胶涂料、聚酯-酰亚胺、聚醚醚酮等其中的一种或多种以任意质量比混合，优选超支化改性氮化硼环氧树脂:聚酯-酰亚胺质量比为3.5:17.4。
4.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤C中所述Dy、Ba、Cu、Au按照质量比为1.0:2.0～7.8:0.4
5.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤D中所述涂料C是丙烯酸-氨基树脂、超支化聚酰胺改性聚脲、聚(酰胺-亚胺)、聚四氟乙烯、聚醚-聚砜、含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂中的一种或多种以任意质量比混合，优选丙烯酸-氨基树脂:超支化聚酰胺改性聚脲:含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂的质量比为8.5:13.4:20.6。
6.根据权利要求1-5任一所述方法制备得到的基于常温态转移的超导体复合膜。
7.根据权利要求6所述的基于常温态转移的超导体复合膜，依次包含基材薄膜(1)、脱膜层(2)、绝缘层(3)、超导层(4)和保护层(5)；其特征在于：所述基材薄膜(1)位于所述复合膜的最外层，厚度3～50μm，平滑度10000～50000s，经向抗张强度300～1000N/5cm，纬向抗拉强度150～800N/5cm，表面张力32～66mN/m，优选厚度14μm，平滑度45000s，经向抗张强度840N/5cm，纬向抗拉强度640N/5cm，表面张力41mN/m；所述脱膜层(2)位于基材薄膜(1)之下，脱膜层(2)厚度0.5～6μm，干涂量0.8～2.5g/m2，优选厚度1.2μm，干涂量1.7g/m2；所述绝缘层(3)位于脱膜层(2)之下，绝缘层(3)厚度0.2～11μm，干涂量0.5～1.5g/m2，弹性模量95～134GPa，优选厚度2.5μm，干涂量1.3g/m2，弹性模量107GPa；所述超导层(4)位于绝缘层(3)的下侧，超导层(4)厚度定量0.5～2.0g/m2，优选厚度定量0.7g/m2，半成品膜拉伸剪切强度3.22～6.92MPa，优选4.81MPa；所述保护层(5)位于超导层(4)的下侧，是所述复合膜的另一最外层，保护层(5)厚度1.1～15μm，干涂量0.7～2.2g/m2，优选厚度1.5μm，干涂量1.3g/m2；所述超导体复合膜的泊松比0.15～0.38，优选0.21。
8.一种如权利要求6或7所述基于常温态转移的超导体复合膜的应用，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤a中所述基材薄膜(1)是bopet、tpu、bopp、pi、cpp膜，优选bopet膜；所述溶剂是乙醇、丙酮、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、二甲基甲酰胺、四氯化碳、二甲亚砜、四氢呋喃、吡啶、乙醚、甲基叔丁基醚，优选丙酮；所述涂料a是压敏熔融型树脂，如有机硅类、氟代烷基改性有机硅类、低分子有机氟类、氟聚合物类，优选氟代烷基改性有机硅类。
3.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤b中所述涂料b固化后具有绝缘效果与表面活性，是超支化改性氮化硼环氧树脂、聚酰胺酰亚胺、硅橡胶涂料、聚酯-酰亚胺、聚醚醚酮等其中的一种或多种以任意质量比混合，优选超支化改性氮化硼环氧树脂:聚酯-酰亚胺质量比为3.5:17.4。
4.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤c中所述dy、ba、cu、au按照质量比为1.0:2.0～7.8:0.4～5.5:6.3～19.7，优选1.0:7.1:0.6:11.1。
5.根据权利要求1所述的基于常温态转移的超导体复合膜的制备方法，其特征在于：步骤d中所述涂料c是丙烯酸-氨基树脂、超支化聚酰胺改性聚脲、聚(酰胺-亚胺)、聚四氟乙烯、聚醚-聚砜、含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂中的一种或多种以任意质量比混合，优选丙烯酸-氨基树脂:超支化聚酰胺改性聚脲:含硫醚键聚氨酯改性醇酸树脂的质量比为8.5:13.4:20.6。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斯乔，
申请(专利权)人：江苏众立生包装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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