本发明专利技术公开了一种高温超导磁屏蔽装置，包括桶体和桶盖，所述桶体包括一端封闭的第一圆桶，所述桶盖包括一端封闭的第二圆桶，所述第二圆桶的开口端与第一圆桶的开口端相对盖在第一圆桶的开口端；所述第一圆桶的内、外表面和第二圆桶的内、外表面均附着有银膜，所述银膜上附着有Bi-2212超导膜，所述Bi-2212超导膜上附着有金属薄膜。另外，本发明专利技术还公开了该高温超导磁屏蔽装置的制备方法。本发明专利技术的磁屏蔽装置采用表面镀银的耐高温合金复合材料代替纯银及银合金，材料成本降低了95%以上，而且材料强度大大增加；采用表面金属膜保护，降低了使用或存放环境对装置性能的影响；采用内外双侧超导层屏蔽，增加了其屏蔽的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高温超导磁屏蔽装置，包括桶体和桶盖，所述桶体包括一端封闭的第一圆桶，所述桶盖包括一端封闭的第二圆桶，所述第二圆桶的开口端与第一圆桶的开口端相对盖在第一圆桶的开口端；所述第一圆桶的内、外表面和第二圆桶的内、外表面均附着有银膜，所述银膜上附着有Bi-2212超导膜，所述Bi-2212超导膜上附着有金属薄膜。另外，本专利技术还公开了该高温超导磁屏蔽装置的制备方法。本专利技术的磁屏蔽装置采用表面镀银的耐高温合金复合材料代替纯银及银合金，材料成本降低了95%以上，而且材料强度大大增加；采用表面金属膜保护，降低了使用或存放环境对装置性能的影响；采用内外双侧超导层屏蔽，增加了其屏蔽的可靠性。【专利说明】
本专利技术属于超导屏蔽装置制备
，具体涉及。
技术介绍
由于超导材料在超导态下表现出完全抗磁性，使其成为制备磁屏蔽装置的首选材料。目前运行在4.2K下的低温Nb基金属超导体制备的超导屏蔽装置已得到了较广泛的应用。但这种装置需运行在结构极其复杂的杜瓦内，而且冷媒采用昂贵的液氦，大大增加了装置的制备及装置运行成本。可工作在液氮温区(77K)的高温超导材料发现后，立即被制成磁屏蔽装置，但高温超导材料为陶瓷材料，较难制备屏蔽装置，若直接采用陶瓷材料制备成屏蔽装置，所需超导材料较多成本很大，而且这种全陶瓷的屏蔽装置的强度较低，导致其应用受到制约。研究者发现，采用常用的浸涂或喷涂即可在大面积的银及银合金表面制备均匀的熔融织构的高温超导B1-2212 (Bi2Sr2CaCuO8)膜，从而大大降低了磁屏蔽装置的制备难度。但这种磁屏蔽装置需要大量的银，造成这种屏蔽装置的制备成本居高不下，因此开发一种低成本的超导磁屏蔽装置对其大规模应用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种低成本的高温超导磁屏蔽装置。该装置采用表面镀银的耐高温合金复合材料代替纯银及银合金，材料成本降低了 95%以上，而且材料强度大大增加；采用表面金属膜保护，降低了使用或存放环境对装置性能的影响；采用内外双侧超导层屏蔽，增加了其屏蔽的可靠性。该高温超导磁屏蔽装置浸泡在液氮内，外场低于100?130高斯时，屏蔽装置内部的磁场强度为O ;屏蔽装置在水中放置24小时后，重新测试性能无变化。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种高温超导磁屏蔽装置，其特征在于，包括桶体和桶盖，所述桶体包括一端封闭的第一圆桶，所述桶盖包括一端封闭的第二圆桶，所述第一圆桶的内、外表面和第二圆桶的内、外表面均附着有银膜，所述银膜上附着有B1-2212超导膜，所述B1-2212超导膜上附着有金属薄膜；所述第一圆桶和第二圆桶的材质均为耐高温合金；所述耐高温合金是指耐800°C以上高温的合金。上述的一种高温超导磁屏蔽装置，所述第一圆桶的壁厚为2mm?3mm,外径为IOOmm?500mm,高度为200mm?IOOOmm ;所述第二圆桶的内径比第一圆桶的外径大5mm?15mm,第二圆桶的壁厚为2mm?3mm,高度为20mm?50mm。上述的一种高温超导磁屏蔽装置，所述耐高温合金为Ni5W合金。上述的一种高温超导磁屏蔽装置，所述银膜的厚度为20μηι?30μηι;所述B1-2212超导膜的厚度为20 μ m?30 μ m ;所述金属薄膜的厚度为IOnm?20nm。上述的一种高温超导磁屏蔽装置，所述金属薄膜为银薄膜或铝薄膜。另外，本专利技术还提供了一种制备上述高温超导磁屏蔽装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、采用耐高温合金板材焊接制备第一圆桶和第二圆桶；步骤二、在步骤一中所述第一圆桶的内、外表面和步骤一中所述第二圆桶的内、夕卜表面电镀银膜；所述电镀的电镀液为可溶性银盐溶液；所述电镀的电流密度为0.2A/dm2?0.5A/dm2，电镀时间为 60min ?200min ；步骤三、采用喷涂或浸涂的方法，在步骤二中电镀后的第一圆桶的内、外表面和步骤二中电镀后的第二圆桶的内、外表面均涂覆B1-2212粉末悬浊液；所述B1-2212粉末悬浊液由有机溶剂、B1-2212粉末和粘结剂按照(50?100): (10?15): I的质量比混合均匀制成；步骤四、将步骤三中涂覆有B1-2212粉末悬浊液的第一圆桶和步骤三中涂覆有B1-2212粉末悬浊液的第二圆桶晾干后进行热处理，得到B1-2212超导膜；所述热处理的过程为:将第一圆桶和第二圆桶均加热至B1-2212熔化温度以上10°C?15°C，然后以1°C /h?10°C /h的降温速率降至室温；步骤五、在步骤四中所述B1-2212超导膜上蒸镀金属薄膜；步骤六、将步骤五中蒸镀金属薄膜后的第二圆桶作为步骤五中蒸镀金属薄膜后的第一圆桶的桶盖盖在第一圆桶的开口端，得到封闭的高温超导磁屏蔽装置。上述的方法，步骤二中所述可溶性银盐溶液的质量浓度为3%?8%，可溶性银盐为硝酸银或高氯酸银。上述的方法，步骤三中所述B1-2212粉末中的高温超导相含量不小于95%。上述的方法，步骤三中所述有机溶剂为乙醇、甲醇或丙酮，所述粘结剂为氨基树脂、酚醛树脂或聚乙烯缩丁醛。上述的方法，步骤五中所述蒸镀的时间为20s?60s。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术的磁屏蔽装置采用表面镀银的耐高温合金(优选Ni5W合金)复合材料代替纯银及银合金，材料成本降低了 95%以上，而且材料屈服强度从纯银的60MPa增加到160MPa;采用表面金属膜保护，降低了使用或存放环境对装置性能的影响；采用内外双侧超导层屏蔽，增加了其屏蔽的可靠性。2、本专利技术的磁屏蔽装置的制备工艺简单，设计合理，制造成本低，适用于规模化生产。3、本专利技术的高温超导磁屏蔽装置浸泡在液氮内，外场低于100?130高斯时，屏蔽装置内部的磁场强度为O ;屏蔽装置在水中放置24小时后，重新测试性能无变化。下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术高温超导磁屏蔽装置的桶体的截面示意图。图2为本专利技术高温超导磁屏蔽装置的桶盖的截面示意图。附图标记说明: I一第一圆桶；2—第二圆桶；3—银膜；4一B1-2212超导膜；5—金属薄膜。【具体实施方式】实施例1如图1和图2所示，本实施例的高温超导磁屏蔽装置，包括桶体和桶盖，所述桶体包括一端封闭的第一圆桶1，所述桶盖包括一端封闭的第二圆桶2，所述第一圆桶I的内、夕卜表面和第二圆桶2的内、外表面均附着有银膜3，所述银膜3上附着有B1-2212超导膜4，所述B1-2212超导膜4上附着有金属薄膜5 ;所述第一圆桶I和第二圆桶2的材质均为耐高温合金；所述耐高温合金为Ni5W合金；所述第一圆桶I的壁厚为2mm,外径为100mm,高度为200mm ;所述第二圆桶2的内径比第一圆桶I的外径大IOmm,第二圆桶2的壁厚为2mm,高度为30mm ;所述银膜3的厚度为20 μ m ;所述B1-2212超导膜4的厚度为20 μ m ;所述金属薄膜5的厚度为IOnm ;所述金属薄膜5为铝薄膜。本实施例的高温超导磁屏蔽装置的制备方法为:步骤一、采用氩弧焊或激光焊接设备，以厚度2mm的Ni5W合金板材焊接制备第一圆桶I和第二圆桶2 ；步骤二、在步骤一中所述第一圆桶I的内、外表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温超导磁屏蔽装置，其特征在于，包括桶体和桶盖，所述桶体包括一端封闭的第一圆桶（1），所述桶盖包括一端封闭的第二圆桶（2），所述第一圆桶（1）的内、外表面和第二圆桶（2）的内、外表面均附着有银膜（3），所述银膜（3）上附着有Bi?2212超导膜（4），所述Bi?2212超导膜（4）上附着有金属薄膜（5）；所述第一圆桶（1）和第二圆桶（2）的材质均为耐高温合金；所述耐高温合金是指耐800℃以上高温的合金。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝清滨，李成山，张胜楠，李高山，熊晓梅，贾佳林，张平祥，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：
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