專利名稱:超導氧化物長導體的制造方法
本發(fā)明同以稀土化合物為基料的陶瓷成型制品和陶瓷組合物的加工方法有關(guān)，即提供一種陶瓷長帶和長線制造方法。
最近幾個月以來，我國的物理學工作者發(fā)現(xiàn)釔鋇銅氧化物等A+B+Cu氧化物(其中A為Ⅲ族元素，包括La系金屬，B為Ⅱ族元素)在液氮溫區(qū)以上呈現(xiàn)超導電性，然而，釔鋇銅氧化物等Ⅲ、Ⅱ族元素和銅的氧化物是陶瓷材料，對于陶瓷材料來說，除了燒結(jié)成型之外迄今為止，國內(nèi)外尚未見過采用壓延、軋制或拉拔等金屬材料成型工藝進行加工的。因此，目前除了有人研究將上述超導化合物制成用于弱電工程中的薄膜元件外，還沒有能夠制成供強電工程上應(yīng)用的長導體，而超導體在強電工程上的應(yīng)用因其取得更大經(jīng)濟效益和社會效益，正是科學家和工程技術(shù)人員所更為重視的一個課題。
本發(fā)明的目的就是要為解決釔鋇銅氧化物等A+B+Cu的氧化物在強電工程上應(yīng)用的難題，即提供一種將上述超導氧化物加工成長導體包括長線長帶的方法。本發(fā)明所提供的超導氧化物長導體的方法其特征在于將上述幾種超導氧化物研磨、混合后經(jīng)過予燒結(jié)，把粉末裝在金屬或合金載體上，或裝入載體中，然后采取傳統(tǒng)的金屬加工工藝對超導氧化物進行壓延、冷軋和拉拔等制成長帶或長線，并經(jīng)過后處理最終制成可供強電工程使用的超導氧化物長導體。
本發(fā)明所提供的超導氧化物長導體的制造方法，其工藝流程如下一、原料的研磨、混合和予燒結(jié)。把金屬氧化物(包括氧化釔、氧化鋇和氧化銅)或其鹽類、或其堿類研磨后制成細粉，使之混合后成為均勻的金屬氧化物粉末，經(jīng)過800～1100℃予燒結(jié)生成可產(chǎn)生超導現(xiàn)象的物相。
二、包套加工。將上述A+B+Cu氧化物粉末裝在金屬或合金的載體上、或裝入金屬或合金的載體中，金屬或合金的載體可以是板材或帶材，也可以是管材。經(jīng)過密封后，即可采用壓延、軋制和拉拔等金屬、合金成型工藝進行加工，直到制成一定厚度的帶材和一定直徑的線材的長導體。封裝時一般不用粘結(jié)劑，但也可以采用粘結(jié)劑以使粉末同粉末之間和粉末同載體之間結(jié)合得更致密，但這種粘結(jié)劑必須是在一定溫度下可以揮發(fā)，并且不同粉末起反應(yīng);或者反應(yīng)之后經(jīng)過處理能夠還原的，如用酒精松香配制的粘結(jié)劑就具有較好的效果。
三、后處理。包套加工成型的長帶或長線，必須再進行一次熱處理，熱處理的溫度為700℃～1100℃。熱處理的目的是使長帶或長線中的粉末之間進一步燒結(jié);使超導相之間實現(xiàn)連通。后處理可以在空氣中進行，也可以在真空或在保護氣氛中進行，后者可以防止載體金屬或合金氧化，因而可使超導氧化物長導體性能更佳。
實驗證明，采用本發(fā)明所提供的超導氧化物長導體制造方法能夠生產(chǎn)出可供強電工程上使用高臨介溫度的實用超導帶和超導線，為超導技術(shù)在工業(yè)和交通運輸?shù)阮I(lǐng)域的推廣應(yīng)用開辟了廣闊的前景。
本發(fā)明所制成的超導氧化物長導體可分為超導長帶和超導長線兩類，其制造工藝分別如本發(fā)明的實施例一和二所述。
實施例一，超導氧化物長帶的制造工藝。
將經(jīng)過研磨、混合和予燒結(jié)過的金屬氧化物粉末裝入開有縱向凹槽厚板上的槽中，在壓力機上進行壓型，再用平板或帶微微 的長條的板同厚板相對接，在兩板對接時，凸條正好同凹槽重合，再將兩板周邊焊為一體，然后進行壓延和軋制，根據(jù)載體金屬和合金的加工硬化特性，確定軋制過程中的道次變形量和回復(fù)退火制度。最終軋成所需的厚度的長帶，然后卷成盤帶放入真空退火爐中在700～1100℃溫度處理半小時以上。
實施例二，超導氧化物長線的制造工藝。
將經(jīng)過研磨、混合和予處理過的金屬氧化物粉末裝入一端封好的金屬或者合金粗管中，用壓力機把粉末壓致密，然后再將另一端密封。先用擠壓機進行大變形量加工，然后再在拉床上進行反復(fù)拉拔，可將拉拔至一定粗細的圓棒再次進行二次組裝，再進行擠壓、拉拔制成多芯超導長線。在拉拔的過程中，可根據(jù)載體金屬或合金的加工硬化特性，確定其道次變形量和中間回復(fù)退火制度，最終拉拔成所需直徑單芯或多芯超導長線，然后卷成盤圓放入真空退火爐中在700℃～1100℃溫度下處理半小時以上。
上述用作超導長帶和長線載體的金屬可以是銅、鋁和其它高導電率純金屬，合金可以是不銹鋼或銅鎳合金等，其作用一是作為實用超導材料的穩(wěn)定劑，二是用以增強長帶和長線的機械強度，防止在使用時由于應(yīng)力作用而發(fā)生范性變形和斷裂。載體可以是上述一種金屬或者一種合金，也可以是兩者的組合，如銅和不銹鋼的組合。
權(quán)利要求
1.一種超導氧化物陶瓷材料長導體制造方法，其特征在于a)先將金屬氧化物或其鹽類、或其堿類研磨、混合和800～1100℃予燒結(jié)后生成超導相粉末；b)將超導相金屬氧化物粉末封裝在金屬或合金的載體上，或裝入金屬或合金的載體中，進行包套加工；c)包套加工成型的長帶或長線在700℃～1100℃進行后處理。
2.按權(quán)利要求
1所述的陶瓷材料長導體制造方法，其特征在于所說的后處理時間對長帶和長線為半個小時以上，隨爐降溫。
3.按權(quán)利要求
1所述的陶瓷材料長導體制造方法，其特征在于所說的包套加工可以是一次組裝，也可以是多次組裝。
4.按權(quán)利要求
1所述的陶瓷材料長導體制造方法，其特征在于所說的載體可以是銅、鋁和其它高導電率的純金屬，合金可以是不銹鋼，銅鎳合金等載體可以是一種金屬或一種合金，也可以是兩者的組合。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種超導A+B+Cu氧化物長導體的制造方法，其特征在于將氧化物研磨、混合和預(yù)燒結(jié)后使之生成超導相粉末，再進行包套加工，最后經(jīng)過熱處理制成超導長帶和長線。采用本發(fā)明所提供的制造方法，使傳統(tǒng)的不能進行壓延、軋制和拉拔的脆性陶瓷材料，能夠同包覆它的載體金屬和合金一起按金屬加工工藝進行加工，從而得到可供強電工程應(yīng)用的超導長帶和長線，為超導電技術(shù)的推廣應(yīng)用開辟了廣闊的前景。
文檔編號H01B12/00GK87101537SQ87101537
公開日1988年10月26日 申請日期1987年4月14日
發(fā)明者蘇國躍, 朱乃平, 江小平, 漆洪波, 俞華鋒, 寇選朝, 田云川, 楊中進, 張澤, 龐德興, 王文斌, 李春志 申請人:中國科學院金屬研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan