【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超导材料，特别是涉及一种含有铜基超导材料的超导电缆。
技术介绍
1、随着社会和科技的进步，超导材料被越来越多地应用于众多行业。低温超导材料具有大电流、强磁场、高电压的优势，已被广泛商业化、产业化，是磁共振成像、粒子加速器、磁悬浮高铁、能源传输等领域中的重要组成部分。
2、目前的超导传输电缆通常采用铜、镍、铌、钛等金属或合金材料作为芯体，现有的超导电缆产品均具备较好的可靠性，能够满足尺寸精度、散热性以及剩余电阻率等指标的要求。
3、然而，超导电缆在实际应用中面临传输距离较长、承受电磁力较大的问题，因此在使用中存在容易断裂、寿命较短、稳定性不足的缺陷。为解决上述缺陷，有研究采用改变电缆结构、调整合金组成或增加热处理工艺的技术方案，然而采用以上方法在提高电缆强度的同时可能造成电学性能的下降，还会导致生产成本的大幅上升，仍难以满足实际需求。
4、因此如何提供一种兼具高剩余电阻率和高机械性能、高稳定性的超导电缆材料，是本领域亟需解决的问题。
5、综上所述，有必要研发一种新的技术方案，以解决现有技术中存在的不足。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供了一种含有铜基超导材料的超导电缆。本专利技术采用金属氧化物浸泡于酸中，然后与非离子表面活性剂混合，经高温还原处理、sps烧结后得到原位生长碳纳米管-金属复合材料，该材料具有良好的力学强度，且具有高剩余电阻率的特性，克服了传统超导电缆材料中的缺陷。
2、本专利技术的一个目的
3、其中，
4、所述芯体包括原位生长碳纳米管-金属复合材料。
5、进一步地，所述原位生长碳纳米管-金属复合材料的制备方法包括如下步骤：
6、l1、将金属粉末在空气中加热，得到金属氧化物粉末；
7、l2、将所述金属氧化物粉末浸入酸中，然后烘干，与非离子表面活性剂共混后，经高温还原处理，得到中间产物；
8、l3、对所述中间产物进行sps烧结得到所述原位生长碳纳米管-金属复合材料。
9、进一步地，所述金属粉末为质量比(1-5):1的铜和镍。
10、进一步地，所述酸选自醋酸、乙二酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或多种。
11、进一步地，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、聚丙二醇、聚山梨酯或季戊四醇中的一种或多种。
12、进一步地，步骤l1中，所述加热的温度为300-350℃。
13、进一步地，步骤l2中，所述金属氧化物粉末和非离子表面活性剂的质量比为1:(2-10)。
14、进一步地，步骤l2中，所述高温还原处理为：在惰性气体氛围下，700-900℃处理0.5-5h。
15、进一步地，所述壳层为绝缘材料。
16、进一步地，所述壳层外侧设置有屏蔽层。
17、进一步地，所述芯体的横截面为圆形或正六边形。
18、本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术提供了一种含有铜基超导材料的超导电缆，本专利技术首先对金属粉末进行加热处理，使金属颗粒表面形成氧化层，然后浸泡于柠檬酸中，使金属表面的氧化层进一步反应，得到柠檬酸化物的包裹层，然后将其与高分子非离子表面活性剂共混，使金属颗粒表面均匀吸附有含碳长链结构，之后进行高温还原处理，使金属表面的柠檬酸化物和含碳链段裂解并原位生长，得到金属-碳纳米管复合物，进一步经sps烧结成型得到原位生长碳纳米管-金属复合材料。在该复合材料中，碳纳米管能够稳定、均匀分布，同时与金属粒子相容性良好，有效提高了复合材料的力学性能和稳定性，同时具有较强电学性能，应用前景良好。
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1.一种含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述含有铜基超导材料的超导电缆包括芯体和壳层，所述壳层设置于所述芯体外表面；
2.根据权利要求1所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述原位生长碳纳米管-金属复合材料的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述金属粉末为质量比(1-5):1的铜和镍。
4.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述酸选自醋酸、乙二酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、聚丙二醇、聚山梨酯或季戊四醇中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，步骤L1中，所述加热的温度为300-350℃。
7.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，步骤L2中，所述金属氧化物粉末和非离子表面活性剂的质量比为1:(2-10)。<...
【技术特征摘要】
1.一种含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述含有铜基超导材料的超导电缆包括芯体和壳层，所述壳层设置于所述芯体外表面；
2.根据权利要求1所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述原位生长碳纳米管-金属复合材料的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述金属粉末为质量比(1-5):1的铜和镍。
4.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述酸选自醋酸、乙二酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述含有铜基超导材料的超导电缆，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、聚丙二...
【专利技术属性】
技术研发人员：方瀚宽，方瀚楷，方喜波，梁静珊，
申请(专利权)人：广东中实金属有限公司，
类型：发明
国别省市：
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