超导线的制造方法以及通过其制作的超导线的制作方法
【技术领域】
[0001]这里公开的本发明涉及超导线。
【背景技术】
[0002]由于使用超导线的电力器件可以提高效率而没有由于电阻引起的损耗并允许较大量的电流流过小的区域，所以超导线具有能够使电力器件小型化和重量轻的优点。近来，已经研宄了第二代高温超导线(涂层导体)，其包括在金属基板上或在薄的缓冲层上的包括双轴取向织构结构的超导膜。与金属导体相比，第二代高温超导线能够在其横截面的每个单位面积传输更多的电流。第二代高温超导线可以被用于具有低功耗的超导电力传输以及分配电缆、磁共振成像(MRI)、磁悬浮列车、超导推进船舶等。
【发明内容】
[0003]技术问题
[0004]本发明提供用于超导线的层叠(laminat1n)。
[0005]技术方案
[0006]本发明构思的实施方式提供制造超导线的方法。该方法可以包括:提供超导带，该超导带具有由第一表面、与第一表面相反的第二表面以及连接第一表面和第二表面的两个侧表面限定的外表面；在超导带的外表面上形成铜层；以及分别将第一金属带和第二金属带附接在其上形成铜层的超导带的第一表面和第二表面上，其中形成铜层包括:利用物理沉积方法形成铜保护层从而覆盖第一表面、第二表面和侧表面；以及利用电镀方法在铜保护层上形成铜稳定层(copper stabilizing layer)。
[0007]在一些实施方式中，铜保护层可以通过溅射工艺形成，超导带可以在溅射工艺期间被弯成螺旋状(twist)使得铜保护层完全地覆盖超导带的第一表面、第二表面和侧表面。
[0008]在另一些实施方式中，铜保护层可以在侧表面上形成得比在第一和第二表面上薄。
[0009]在另一些实施方式中，形成铜稳定层可以包括分离在电镀方法中产生的氢离子。
[0010]在另一些的实施方式中，该电镀方法可以使用电解的硫酸溶液。
[0011]在另一些实施方式中，形成铜稳定层可以包括烘干超导带。
[0012]在另一些实施方式，电镀方法可以包括从用于电镀的电镀构件的底部供给氧气、
氮气或空气的气泡。
[0013]在另一些实施方式中，该方法还可以包括在铜层上形成防氧化层。
[0014]在另一些实施方式中，防氧化膜可以是包含铬的膜或基于硅石的无机化合物膜。
[0015]在另一些实施方式中，金属带可以包括不锈钢、铜、铝、镍或其合金。
[0016]在另一些实施方式中，第一金属带和第二金属带的附接可以包括在金属带与其上形成铜层的超导带之间提供焊料。
[0017]在另一些实施方式中，附接第一金属带和第二金属带可以包括:在彼此面对的一对弹性体之间提供金属带和其上形成铜层的超导带；以及挤压弹性体以除去焊料的残余物。
[0018]在另一些实施方式中，该方法还可以包括:在将第一和第二金属带附接在其上形成铜层的超导带上之前，将超导带的一个侧表面上的铜层的一侧与第一和第二金属带的一侧对准。
[0019]在另一些实施方式中，在其上形成铜层的超导带的一个侧表面上的焊料的厚度可以不同于在其上形成铜层的超导带的另一侧表面上的焊料的厚度。
[0020]在另一些实施方式中，所述一个侧表面上的焊料的厚度可以比所述另一侧表面上的焊料的厚度薄。在实施方式中，
[0021]在另一些实施方式中，第一和第二金属带的另一侧可以从超导带的所述另一侧表面上的铜层的另一侧突出。
[0022]该方法可以包括:提供超导带，该超导带具有由第一表面、与第一表面相反的第二表面以及连接第一表面和第二表面的两个侧表面限定的外表面；在超导带的外表面上覆盖铜层；在第一金属带和第二金属带之间提供用铜层覆盖的超导带；使超导带的一个侧表面上的铜层的一侧与第一和第二金属带的一侧对准；以及分别将第一金属带和第二金属带附接在用铜层覆盖的超导带的第一表面和第二表面上。
[0023]在另一些实施方式中，在用铜层覆盖的超导带的所述一个侧表面上的焊料的厚度可以比在用铜层覆盖的超导带的所述另一侧表面上的焊料的厚度薄。
[0024]在另一些实施方式中，第一和第二金属带的另一侧可以从覆盖超导带的所述另一侧表面的铜层的一侧突出。
[0025]本发明构思的实施方式提供超导线。超导线可以包括:超导带，具有由第一表面、与第一表面相反的第二表面以及连接第一表面和第二表面的两个侧表面限定的外表面；铜层，覆盖超导带的外表面；第一和第二金属带，分别附接在用铜层覆盖的超导带的第一表面和第二表面上；以及焊料，在超导带的第一表面和第一金属带之间以及在超导带的第二表面和第二金属带之间，其中在超导带的一个侧表面上的焊料的厚度不同于在超导带的另一侧表面上的焊料的厚度。
[0026]在一些实施方式中，在所述一个侧表面上的焊料的厚度可以比所述另一侧表面上的焊料的厚度薄。
[0027]在另一些实施方式中，第一和第二金属带的另一侧可以从超导带的另一侧表面上的铜层的另一侧突出。
[0028]在另一些实施方式中，覆盖超导带的所述一个侧表面的铜层的一侧可以与第一和第二金属带的一侧对准。
[0029]在另一些实施方式中，超导线还可以包括在铜层上的防氧化层。
[0030]发明的有益效果
[0031]根据本发明构思，超导带可以被容易地层叠。
【附图说明】
[0032]图1是示出根据本发明构思的制造超导线的方法的流程图；
[0033]图2概念地示出超导带的结构；
[0034]图3A是概念地示出根据本发明构思的实施方式的铜保护层形成单元的示意图；
[0035]图3B示出根据本发明构思的实施方式的提供到铜保护层形成单元的超导带；
[0036]图4是示出铜保护层形成在根据本发明构思的实施方式的超导带上的示意图；
[0037]图5是概念地示出根据本发明构思的实施方式的铜稳定层形成单元的示意图；
[0038]图6是概念地示出根据本发明构思的实施方式的铜稳定层形成单元的起泡装置(bubbling apparatus)的不意图；
[0039]图7是示出铜稳定层形成在根据本发明构思的实施方式的超导带上的示意图；
[0040]图8是示出防氧化膜形成在根据本发明构思的实施方式的超导带上的示意图；
[0041]图9是概念地示出根据本发明构思的实施方式的层叠单元的示意图；
[0042]图1OA和1B是分别沿图9的线1_1和I1-1I截取的截面图；
[0043]图1lA和IlB是根据本发明构思的实施方式的其上附接金属带的超导线的示意图。
【具体实施方式】
[0044]在下文，将参照附图详细描述示范性实施方式。然而，本发明构思可以以不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式使得本公开将透彻和完整，并将本发明构思的范围充分传达给本领域技术人员。此外，由于示范性实施方式被描述，所以根据描述的次序公开的附图标记不限于该次序。
[0045]图1是显示根据本发明构思的制造超导线的方法的流程图。参照图1，提供具有外表面的超导带(SlO)。铜层形成在超导带的外表面上(S20)。铜层的形成可以包括利用物理沉积方法形成铜保护层(S21)以及利用电镀方法在铜保护层上形成铜稳定层(S22)。第一金属带和第二金属带分别附接在其上形成铜层的超导带的第一表面上以及与第一表面相反的第二表面上(S30)。
[0046]图2概念地示出超导带的结构。参照图1和图2，提供超导带1(SlO)，超导带10具有由第一表面12、第二表面13以及两个侧表面14限定的外表面11。第二表面13与第一表面12相反，两个侧表面14连接第一表面和第二表面。两个侧表面14包括一个侧表面14a和另一个侧表面14b。超导带10可以包括基板I以及顺序地层叠在基板I上的IBAD层2、缓冲层3、超导层4和保护层。第一表面12可以是保护层5的顶表面，第二表面13可以是基板I的底表面。
[0047]基板I可以具有双轴取向的织构结构。基板I可以是金属基板。金属基板可以包括立方晶格金属，诸如镍(Ni)、镍合金(N1-W、N1-Cr、N1-Cr-W等)、不锈钢、银(Ag)、银合金、热轧的镍银合成物。基板I可以具有用于涂层导体的带形状。
[0048]IBAD层2可以形成在基板I上。IBAD层2可以包括顺序地堆叠的扩散停止层(例如，Al2O3)、籽层(例如，Y2O3)以及MgO层。IBAD层2通过IBAD方法形成。此外，外延生长的同质外延MaO层可以形成在IBAD层2上。缓冲层3可以形成在IBAD层2上。缓冲层3可以包括1^111103、1^