连接的超导制品的制作方法

专利名称：连接的超导制品的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及超导制品及其形成方法。本发明特别涉及以连接的涂敷导 体为形式的超导制品以及包含这种超导制品的器件。
背景技术：
超导材料为人所知由来己久。大约1911年人们就知道了在液氦温度下(4.2 K)呈现出超导特性的低温(低-Te)超导体。然而，直到最近人们才发现基于氧 化物的高温(高-Tc)超导体。在1986年附近，发现了在液氮温度以上呈现出 超导特性的第一种高温超导体(HTS)，艮卩YBa2Cu307.x (YBCO)，在过去的15 年间开发出了包括Bi2Sr2Ca2Cu30!o+y(BSCCO)在内的其它材料。高-Tc超导体的 开发已使含这种材料的超导体组件的开发变得在经济方面切实可行，这部分程 度是因为用液氮来操作这种超导体的低温设施的成本明显低于基于液氦的低 温设施。
在众多的潜在应用中，工业界已在探索开发这种材料在电力工业中的应 用，其中包括电力产生、传输、分配和存储。在这一方面，据估计，基于铜的 商用电力组件的本征阻抗导致每年损失数十亿美元的电能，相应地，当高温超 导体用于电力组件(比如传输和分配电力线、发电机、变压器和故障电流断续 器)时电力工业一定会获利很多。另外，高温超导体用于电力工业的其它好处 包括电力处理能力增大3-10个因子，电力装备的尺寸(覆盖区)显著减小， 对环境的影响减小，安全性增大，容量比常规技术增大。尽管高温超导体的潜 在好处相当吸引人，当时在高温超导体的大规模生产和商品化的过程中仍然有 大量的技术挑战。
在与高温超导体商品化相关联的诸多挑战中，制造可用于形成各种电力组 件的超导条带遇到很多问题。第一代超导条带包括上述BSCCO高温超导体的 使用。这种材料通常形如分立的细丝，它们被嵌在贵金属(通常是银)的基体
中。尽管这种导体可以制成具有实现于电力工业中所需的延长的长度(比如千 米量级)，但是因材料和制造成本的原因，这种条带不是商业上切实可行的制
口
叩O
相应地，人们对具有突出的商业潜力的所谓第二代HTS条带产生了很大的 兴趣。这些条带通常采用分层结构，它通常包括用于提供机械支撑的柔性基片、 覆盖着基片的至少一个缓冲层(该缓冲层任选地包含多个膜)、覆盖缓冲膜的 HTS层以及覆盖超导体层的电稳定层(通常由至少一种贵金属构成)。然而， 到目前为止，在这种第二代条带完全商品化之前，仍然有大量工程和制造方面 的挑战。
相应地，考虑到上述内容，在超导体领域尤其是在具有商业潜力的超导条 带及其形成方法以及利用这种超导条带的电力组件等方面仍然存在各种需求。


图1示出了根据本发明一实施方式的超导条带导体的一般分层结构。
图2示出了连接的超导制品的特定结构的实施方式。
图3示出了连接的超导制品的另一个实施方式。
图4示出了根据一实施方式的拼接板(splice)。
图5示出了根据另一个实施方式的拼接板的超导制品的基本架构。

发明内容
根据第一方面，超导导体(特别是超导制品)包括标称厚度为tm的第一
超导段、标称厚度为tn2的第二超导段、以及由拼接板构成的连接区域，该拼接
板用于将第一和第二超导段连接到一起。该拼接板沿连接区域覆盖着一部分第
一和第二超导段，该连接区域的厚度为tjr,其中tjr不大于1.8t^和1.8t。2中的至
少一个。
根据另一方面，超导制品包括具有第一段末端部分的第一超导段，该第 一段末端部分具有减薄的厚度M;具有第二段末端部分的第二超导段，该第二 段末端部分具有减薄的厚度tr2;以及由拼接板构成的连接区域，该拼接板用于 将第一和第二超导段连接到一起。该拼接板覆盖第一和第二段末端部分。 根据另一方面，超导制品包括具有第一段末端部分的第一超导段，该第 一超导段具有标称厚度tnl，该第一段末端部分具有比t^小的减薄的厚度tri; 具有第二段末端部分的第二超导段，该第二超导段具有标称厚度k，第二段末 端部分具有比tn2小的减薄的厚度tr2，其中第一和第二末端部分在连接区域处接 合到一起。该连接区域具有厚度tjr该厚度不大于1.8t^和1.8tn2中的至少一个。
根据另一方面，超导制品包括标称厚度为td的第一超导导体；以及沿连 接区域覆盖第一导体的第二超导导体，该连接区域具有不大于1.8t^的厚度。
根据另一方面，超导制品包括由第一基片所构成的第一超导段、覆盖着第 一基片的第一超导层、以及覆盖着第一超导层的稳定层。该制品还包括由第 二基片所构成的第二超导段、覆盖着第二基片的第二超导层、以及覆盖着第二 超导层的稳定层。由拼接板构成的连接区域被设置成将第一和第二超导段连接 到一起，该拼接板包括超导层但没有稳定层和基片之一。
具体实施例方式
参照图1，描绘了根据本发明一实施方式的超导制品的一般分层结构。超 导制品包括基片10、覆盖着基片10的缓冲层12、超导层14、其后的保护层 16 (通常是贵金属层)以及稳定层18 (通常是非贵金属，比如铜)。
基片10通常是基于金属的并且最好是至少两种金属元素的合金。特别适
合的基片材料包括基于镍的金属合金(比如，已知的Inconel⑧合金组)。Incone1⑧ 合金往往具有期望的蠕变、化学和机械特性，其中包括膨胀系数、抗张强度、 屈服强度和延长性。这些金属通常都是以成巻条带的形式购得的，特别适合于 超导条带制造过程，该制造过程将利用盘式条带处理。
基片10通常采用条带状结构，具有很高的尺寸比例。例如，条带的宽度 通常具有约0.4-10cm的量级，而条带的长度通常至少约为100米，最好大于 约500米。事实上，本发明的各实施方式所提供的超导条带包括长度为l千米 或更长的基片10。相应地，该基片可以具有相当高的尺寸比例，其量级不小于 10、不小于100、甚至不小于约1000。某些实施方式更长，其尺寸比例为104 和更高。如本文中所使用的那样，术语"尺寸比例"用于表示基片或条带的长 度与接下来最长的尺寸即基片或条带的宽度的比例。
在一个实施方式中，处理该基片，以使其具有期望的表面特性以便于接着 沉积构成超导条带的其它层。例如，可以将该表面轻度抛光到期望的平整度和 表面粗糙度。另外，尽管本文的实施方式一般利用无纹理的多晶基片(比如，
上述可买到的基于镍的条带)，但是通过使用已知的RABiTS (滚动辅助双轴 纹理化基片)技术便可以将该基片处理成本领域可理解的双轴纹理型。
再看缓冲层12，该缓冲层可以是单层，或者更常见的是由若干膜制成的。 最典型的是，缓冲层包括具有结晶纹理的双轴纹理膜，这种结晶纹理通常沿该 膜的共面和非共面的晶轴对准。这种双轴纹理可以通过IBAD来实现。如本领 域所理解的那样，IBAD是首字母縮写词，表示离子束辅助沉积，该技术可以 有利地用于形成恰当纹理化的缓冲层以便于接着形成具有期望的晶体取向的 超导层从而实现优越的超导特性。氧化镁是用于IBAD膜的典型材料，并且可 以具有50-500埃量级的厚度(比如50-200埃)。一般来说，IBAD膜具有像岩 盐这样的晶体结构，就像美国专利6， l卯,752所定义和描述的那样，该专利引 用在此作为参考。
缓冲层可以包括其它膜，比如设置在IBAD膜和基片之间且与它们直接接 触的阻挡膜。在这方面，阻挡膜可以由氧化物(比如氧化钇)构成，并且用于 将基片和IBAD膜隔离。阻挡膜也可以由非氧化物(比如氮化硅)构成。用于 沉积阻挡膜的合适技术包括化学汽相沉积和物理汽相沉积(包括溅射)。阻挡 膜的典型厚度可以介于约100-200埃的范围中。此外，缓冲层也可以包括在 IBAD膜上形成的外延生长膜。在这种情况下，外延生长膜可用于有效地增大 IBAD膜的厚度，并且最好主要是由IBAD层相同的材料(比如MgO)来制成。
在使用基于MgO的IBAD膜和外延膜的实施方式中，MgO材料与超导层 材料之间存在晶格失配。相应地，缓冲层可以进一步包括另一种缓冲膜，这在 特殊实施方式中可以用于减小超导层和下面的IBAD膜和/或外延膜之间的晶格 常数的失配。该缓冲膜可以由诸如YSZ (氧化钇-稳定的氧化锆)钌酸锶、锰酸 镧等材料构成，通常由钙钛矿-结构的陶瓷材料构成。缓冲膜可以采用各种物理 汽相沉积技术沉积而成。
尽管上文主要讨论通过纹理形成过程(比如IBAD)在缓冲层叠(层)中 实现双轴纹理化膜，但是基片表面自身也可以被双轴纹理化。在这种情况下，
缓冲层通常是在纹理化基片上外延生长的，以便在缓冲层中保留双轴纹理化。
一种用于形成双轴纹理化基片的工艺是本领域内都理解的称为RABiTS (滚动 辅助双轴纹理化基片)的工艺。
超导层14通常采用高温超导体(HTS)层的形式。HTS材料通常选自在液氮 温度77K以上呈现出超导特性的高温超导材料。这种材料可以包括 YBa2Cu307.x、 Bi2Sr2Ca2Cu3Oio+y、 Tl2Ba2Ca2Cu3O10+y和HgBa2 Ca2Cu3 08+y。 一 类材料包括REBa2Cu307.x，其中RE是稀土元素。在上文中，￥8&201307^通常 也被称为YBCO，是可以使用的。超导层14可以采用任何一种技术形成，其 中包括厚膜和薄膜形成技术。较佳地，薄膜物理汽相沉积技术(比如脉冲激光 沉积(PLD))可以用于较高的沉积速率，或者化学汽相沉积技术可以用于低 成本和大面积处理。通常，超导层的厚度量级约为1-30微米，最典型的是约 2-20微米(比如约2-10微米)，以便获得与超导层14相关联的期望的安培速 率。
保护层16和稳定层18通常用于提供低阻抗界面以及用于电稳定化，有利 于防止超导体在实际使用中被熔蚀。更具体地讲，当冷却出故障或者超过临界 电流密度时，层16和18帮助电荷沿超导体继续流动，超导层从超导状态中移 出并且变得有电阻性。通常，贵金属用于保护层16以防止稳定层和超导层14 之间出现不想要的相互作用。典型的贵金属包括金、银、铂和钯。通常使用银， 是因为其成本和方便性的原因。保护层16通常制成足够厚以防止稳定层18中 的各种成分扩散到超导层14中，但也要考虑到成本(原材料和处理成本)而 尽量薄。保护层16的典型厚度介于约0.1-10.0微米的范围中，比如约0.5-5.0 微米。各种技术都可以用于沉积保护层16，其中包括物理汽相沉积(比如DC 磁控管溅射)。
稳定层18通常用于覆盖超导层14，特别是在图1所示的特定实施方式中， 可用于覆盖并直接接触着保护层16。稳定层18用作保护层/分路层以增强对抗 恶劣环境条件和超导性淬灭的稳定性。该层通常很密且导电导热，并在超导层 出故障时用于旁路电流。它可以采用任何一种厚膜和薄膜形成技术来形成，比 如通过将预先形成的铜带层压到超导条带上、通过使用中间接合材料(比如焊 料或焊剂)等手段来形成。其它技术则集中在物理汽相沉积(通常有蒸镀或溅
射)以及湿法化学处理(比如无电喷镀和电镀)。在这一方面，保护层16可 以具有作为沉积铜的晶种层的功能。
在图1所示的特定实施方式中，导电层8被设置在基片10的背面上，即 超导制品的组分层(最值得注意的是有效层(超导层14))的反面。导电层8 可以是同时沉积的，或者在稳定层18形成期间在同一处理步骤中沉积而成， 并且可以用同一材料(比如铜)形成。导电层8通常是导电的(但不是超导的)， 并且可以电连接着稳定层，从而提供其它的稳定功能。
尽管已结合图1示出了超导制品的一般结构，但需注意图2，它示出了超 导制品的详细细节，特别是将两个超导段连接到一起以形成超导制品200的区 域，该超导制品200可以具有图1所示超导制品1的基本结构。此处，相似的 标号用于表示同类结构特征。下文不再重复关于各组分层的描述；读者可参照 上文关于超导制品的各组分层的详细描述。
更具体地讲，超导制品200分别包括第一和第二超导段la和lb。这两段 la和lb包括第一和第二基片10a和10b，并其上设置了多个层，包括第一和第 二缓冲层12a和2b、第一和第二超导层14a和14b、第一和第二保护层16a 和16b、以及第一和第二稳定层18a和18b。如图所示，第一和第二段la和lb 定位成端对端。特别是，第一和第二段la和lb的各个端一般都定位成在界面 202处相邻或近邻接触。尽管图中示出沿界面202有一小空隙，但是这些段可 以定位成彼此直接相接触。
根据图2所示实施方式的特定特征，第一和第二超导段la和lb沿连接区 域204以电和机械的方式连接到一起。拼接板206横跨连接区域204，以提供 这两段之间的电连接和机械连接。在图2所示的特定实施方式中，拼接板206 包括基片20、缓冲层22、超导层24、保护层26，顺序按上文所描述的那样。 特定的拼接板206可以根据用于形成超导段的基本工艺流程来制造，但是没有 形成稳定层的步骤。或者，可以修改所完成的超导结构，以去除稳定层，并且 切割成合适的长度或试样，以形成拼接板206。
通过使用接合层25，拼接板206就可与第一和第二段la和lb键合在一起。 通常，接合层25由焊料构成，比如铟焊料或铅-锡焊料。
参照图2和5，第一和第二段分别包括第一段末端部分222和第二段末端200680016288.5
说明书第7/ll页
部分224,它们都具有减薄的厚度。更具体地讲，相对于第一和第二超导段的 标称厚度，第一段末端部分222和第二段末端部分224具有减薄的厚度trl和tr2。 下文参照图5提供了另外的描述。
图3示出了另一个实施方式，该实施方式与图2所示实施方式相似。然而， 一般来讲，图3所示实施方式使用了不同的拼接结构，其中拼接板不包含基片 而包含稳定层。更具体地讲，超导制品300包括像上文结合图2所描述的第一 和第二超导段。拼接板306被设置成横跨连接区域304。拼接板306包括稳定 层38、保护层36a、超导层34和第二保护层36b。与图2所示实施方式相似， 通过使用接合层35，拼接板306与第一和第二超导段键合在一起。
拼接板306的特定结构可以采用若干种不同方式来形成。例如，通过沿超 导层/缓冲层界面对所完成的结构进行分层，便可以对所完成的超导段部分进行 分层以便从该段部分去除基片。包括稳定层和超导层在内的分层后的结构可以 被处理成在超导层34上沉积第二保护层。
图4示出了更简单的拼接板406，它包括稳定层48和超导层44。图3和4 所示的特定拼接板结构306和406有利地利用了稳定层，从而提高了连接区域 在实际使用中的稳定性。相应地，这种拼接结构特别适用于连接稳定性是重要 参数的那些应用。
根据本文所描述的实施方式，拼接板通常包括超导层。该特定方面帮助确 保足够低的连接阻抗。特别是，根据本文的实施方式，具有本文所描述的连接 结构的超导制品具有不大于约100微米-欧姆cn^的连接阻抗，比如不大于约 50微米-欧姆cm2，甚至不大于25微米-欧姆cm2。另外，可以从消散的热能这 一方面来量化连接阻抗，其上限为每个连接不大于0.5 W/cm2，比如每个连接 不大于0.25 W/cm2。
参照图5，结合超导制品500，示出了各种技术特征。此处，超导制品500 包括第一和第二段51a和51b，它们分别具有标称厚度^和tn2。这些标称厚度 对应于各段沿该段主要长度的厚度，尤其是不包括段末端部分，比如图5中标 记的第一段末端部分522和第二段末端部分524。第一和第二段末端部分522 和524分别具有减薄的厚度，特别是减薄的厚度td和^。通过使末端部分相对 于各段主体(具有相对较厚的标称厚度)作各种结构变化，便可以实现与末端
部分相关联的减薄的厚度。例如，各段的末端可以被蚀刻以便去除稳定层的一 部分，并且在一些实施方式中，去除整个稳定层。或者，在处理过程中，各段 的末端部分可以在稳定层沉积期间被遮掩住或以其它方式保留下来未被处理。 通常，与各段末端部分相关联的减薄的厚度不大于各段标称厚度的卯％，比如
不大于80%甚至70%。事实上，在某些实施方式中，末端部分的厚度可能不 大于各标称厚度的60%，并且在某些实施方式中，达到约50%，即超导段的 标称厚度的一半。通常，期望第一和第二段的末端部分减薄的厚度彼此相差在 约10%之内，最常见的是，减薄的厚度彼此相等，除非处理工艺控制会导致厚 度有微小变化。
超导段沿其末端部分的厚度减小能够形成相对较薄的断面的连接区域。更 具体地讲，参照图5，横跨段末端部分522和524的连接区域504具有厚度t— 通常，连接区域的厚度tjr不大于1.8t^和1.8&中的至少一个。通常，连接区域 的剖面不大于约1.6t^或1.6tn2。此外，连接区域的厚度可以进一步减小，比如
不大于1.5t^和1.5t。2中的至少一个，或者不大于1.3tm和1.3tn2中的至少一个。
根据一个实施方式，连接厚度基本上等于至少一个超导段的标称厚度。尽管图 中未示出，但是连接区域的厚度可以低于超导段的厚度之一或两者。
根据本文的实施方式，连接的超导制品可以具有相对较长的长度，特别是 具有上文结合图1所描述的尺寸。另外，各段可以具有相对延长的长度，比如 具有不小于10 (不小于100，甚至不小于1000或更高)的尺寸比例。超导制 品可以包括附加的超导段，进一步延长该制品的长度和尺寸比例，每一段都是 根据本文所描述的结构和/或技术。延长的长度特别适合于长距离电流输运能 力，比如横跨市区甚至横跨更大的地理区域。另外，距离很长、尺寸比例很高 的超导制品可以特别适合构成成诸如旋转电机或者变压器的线圈或绕组的结 构，正如以下所要描述的那样。
根据另一个实施方式，具有厚度较小的末端部分的第一和第二段可以彼此 直接接合而无需拼接板。在这种情况下，第一和第二段可以按重叠方式连接到 一起，使得厚度较小的末端部分彼此重叠。在这一方面， 一个实施方式预期沿 每一个末端部分去除稳定材料，之后上述段之一倒置并且连接。或者，连接结 构不需要上述段之一倒置。此处，可以沿第一超导段去除稳定层的一部分，同 时沿第二超导段的末端部分去除导电层和/或基片的一部分，从而允许将这两段 连接起来而无需使任一段倒置。这种特定的结构可以有利于大量的应用，特别 包括超导段以缠绕或成巻的结构来部署的那些应用。尽管上述各实施方式与前 面的备选实施方式相比要依赖于用于连接的拼接板，但是备选实施方式共用了 这样一个概念，即具有厚度较小的末端部分的超导体被用于实现薄断面连接。
值得注意的是，在本文中，术语"超导导体" 一般用于指超导元件，比如 超导段或拼接板。即该术语按其一般意义用于本说明书和权利要求书中。
根据本文的实施方式，应该理解的是，连接的超导制品是用相对薄断面的 连接区域来描述的。这种薄断面连接区域可以特别有利于各种应用，尤其是那 些对沿连接区域的厚断面或过大的断面很敏感的应用。通常，常规搭接连接都 会具有令人不期望看得的过大的断面，其量级是每一个超导段的标称厚度的2 倍。这种厚度或断面可能在各种应用中都是不能容忍的，并且根据目前搭接的 情况拼接区域的机械性能可能会有所下降。
除了重点讨论超导导体的特定结构之外，图6和7还示出了在商用电力组 件(即电力电缆)中超导导体的实现。图6示出了在地下管道40中延伸的若 干电力电缆42，它们可能是塑料管或钢管。为了清晰表示，图6还示出了地面 41。如图所示，若干电力电缆可以铺设在管道40中。
再看图7，示出了电力电缆的特定结构。为了提供用于保持超导电力电缆 的超导状态的冷却，可通过LN2导管44将液氮馈入电力电缆。一个或多个HTS 导体46被设置成覆盖导管44。尽管常规条带一般以螺旋方式被置于导管44之 上，但是本发明各实施方式的导体不需要以螺旋方式缠绕，但在其它实施方式 中可以平行于电力电缆的纵轴线性地延伸。其它组件包括铜屏蔽48、用于使各 组件介电分离的介电条带50、第二 HTS条带52、具有多个中心导线56的铜屏 蔽54、较大的第二LN2导管58、有助于保持低温状态的绝热层60、用作结构 支撑的波纹钢管62 (包括滑线64)、以及外包层66。
题8示意性图示说明了一种电力变压器，它具有中心磁芯76以及围绕着 该芯的初级绕组72和次级绕组74。注意到，图8是示意性的，并且变压器的 实际几何结构可以像本领域所公知的那样进行改变。然而，变压器至少包括基 本的初级绕组和次级绕组。在这方面，在图8所示实施方式中，初级绕组具有
的线圈数目比次级绕组74多，从而表示一种用于减小输入功率信号的电压的
降压变压器。相反，初级绕组的线圈数目比次级绕组少则提供升压电压。在这 方面，通常，升压变压器用于将电压增大到高电压以减小长距离电力损耗的电 力传输变电所，而降压变压器则被整合到将电力分配到终端用户的分配变电所 中。初级绕组和次级绕组中的至少一个并且最好两者都包括上文所描述的超导 导体。
参照图9，提供了发电机的基本结构。发电机包括像本领域所己知的驱动 转子(比如通过涡轮来驱动)。转子86包括高强度电磁铁，它们是由转子线 圈87构成的，用于形成期望的电磁场以便于发电。电磁场的产生在定子88(它 包括至少一个导电绕组89)内产生了电力。根据本实施方式的特定特征，转子 线圈和/或定子绕组包括根据上述实施方式的超导导体。在定子绕组中，采用的 低损耗的超导体通常可显著减小磁滞损失。
参照图10，提供了电网的基本示意图。 一般来说，电网110包括电厂90， 电厂通常可安装多个发电机。电厂90与传输变电所94电连接并且通常位于同 一地方。传输变电所通常包含一组升压变压器，它们被用于提高所产生的电力 的电压。通常，所产生的电力电压都是几千伏特，而传输变电所具有将这些电 压提升到100,000到l，OOO，OOO伏特的量级以便减小线路损耗的功能。典型的传 输距离是50-1000英里，并且电力传输电缆96沿这些距离传输电力。电力传输 电缆96可连接着多个变电所98 (图IO仅示出了一个)。该变电所一般包含一 组降压变压器，以将传输电压从相对很高的值减小到分配电压(通常小于约 10，000伏特)。多个其它的变电所也可以像网格那样来定位，设置在各个区域 化的地区中以便将电力分配到终端用户。然而，为了简单起见，只示出了单个 变电所，注意到，下游变电所可以串联的方式来设置。分配的电力接着沿配电 电缆100传输到终端用户102，这包括商业终端用户和居民终端用户。还注意 到，各变压器可以设置用于单个终端用户或成组的终端用户。根据特定的特征， 电厂90中的发电机、变压器和传输变电所、电力传输电缆、变电所中的变压 器、以及配电电缆中的至少一种包含本发明的超导条带。
尽管已结合特定实施方式示出并描述了本发明，但是本发明并不限于所示 的细节，因为在不背离本发明的范围的情况下可以作出各种修改和替换。例如， 可以提供附加或等价替代物，并且可以使用附加或等价的生产步骤。这样，本
领域的技术人员仅仅通过使用常规实验便可以作出本发明的许多修改和等价，
并且所有这些修改和等价都被认为处于所附权利要求书定义的范围中。
权利要求
1.一种超导制品，包括具有标称厚度tn1的第一超导段；具有标称厚度tn2的第二超导段；以及由拼接板构成的连接区域，用于将所述第一和第二超导段连接到一起，所述拼接板沿所述连接区域覆盖所述第一和第二超导段的一部分，所述连接区域具有厚度tjr，其中tjr不大于1.8tn1和1.8tn2中的至少一个。
2. 如权利要求l所述的制品，其特征在于，所述拼接板包括超导层。其特征在于，所述拼接板还包括用于覆盖所述
3. 如权利要求2所述的制品超导层的稳定层。
4. 如权利要求2所述的制品 超导层的基片。
5. 如权利要求l所述的制品其特征在于，所述拼接板还包括用于覆盖所述 其特征在于，^基本上等于t^。
6. 如权利要求l所述的制品 其特征在于，tjr不大于1.6^和1.6tn2中的至 其特征在于，tjr不大于1.5 tn,和1.5 tw中的至少一个。
7. 如权利要求6所述的制品其特征在于，tjr不大于1.5tn,和1.5^中的至少一个。
8.如权利要求7所述的制品其特征在于，tjr不大于1.3tn,和1.3^中的至少一个。
9.如权利要求l所述的制品，其特征在于，tjr基本等于^和^中的至少一
10. 如权利要求l所述的制品，其特征在于，所述第一超导段包括第一基片、 用于覆盖所述第一基片的第一超导层、以及用于覆盖所述第一超导层的第一稳定 层，所述第二超导段包括第二基片、用于覆盖所述第二基片的第二超导层、以及用 于覆盖所述第二超导层的第二稳定层。
11. 如权利要求10所述的制品，其特征在于，所述第一和第二超导段分别包 括第一和第二缓冲层，所述第一缓冲层被设置在所述第一基片和所述第一超导层之 间，所述第二缓冲层被设置在所述第二基片和所述第二超导层之间。
12. 如权利要求10所述的制品，其特征在于，所述第一和第二超导层由高温 超导材料构成，这种高温超导材料具有不小于约77K的临界温度Tc。
13. 如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述超导材料包括 REBa2Cu307.x，其中RE是稀土元素。
14. 如权利要求l所述的制品，其特征在于，所述制品具有不小于约10的尺 寸比例。
15. 如权利要求14所述的制品，其特征在于，所述制品具有不小于约100的 尺寸比例。
16. 如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述第一和第二超导段都具有 不小于约IO的尺寸比例。
17. 如权利要求1所述的制品，还包括设置在所述拼接板以及所述第一和第 二超导层之间的接合层。
18..如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述接合层包括焊料。
19. 如权利要求l所述的制品，其特征在于，所述连接区域具有不大于约100 微米-欧姆平方厘米的连接阻抗。
20. —种超导制品，包括具有第一段末端部分的第一超导段，所述第一段末端部分具有减薄的厚度b; 具有第二段末端部分的第二超导段，所述第二段末端部分具有减薄的厚度、2;以及由拼接板构成的连接区域，用于将所述第一和第二超导段连接到一起，所述 拼接板用于覆盖所述第一和第二段末端部分。
21. —种超导制品，包括具有第一段末端部分的第一超导段，所述第一超导段具有标称厚度tnl，所述 第一段末端部分具有比tnl小的减薄的厚度td;具有第二段末端部分的第二超导段，所述第二超导段具有标称厚度tn2，所述 第二段末端部分具有比tn2小的减薄的厚度tr2，其中所述第一和第二末端部分在连 接区域接合到一起，所述连接区域的厚度tjr不大于1.8^和1.8tw中的至少一个。
22. 如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述连接区域由拼接板构成，用于将所述第一和第二超导段连接到一起，所述拼接板用于覆盖所述第一和第二段 末端部分。
23. —种超导制品，包括 具有标称厚度^的第一超导导体；以及用于沿连接区域覆盖所述第一导体的第二超导导体，所述连接区域的厚度不 大于1.8tnJ。
24. 如权利要求23所述的制品，其特征在于，所述第一超导导体是第一超导 段，所述第二超导导体是拼接板。
25. 如权利要求24所述的制品，还包括第二超导段、用于覆盖所述第一和第 二超导段的拼接板、以及横跨所述第一和第二段的连接区域。
26. —种超导制品，包括第一超导段，所述第一超导段包括第一基片、用于覆盖所述第一基片的第一 超导层、以及用于覆盖所述第一超导层的稳定层；第二超导段，所述第二超导段包括第二基片、用于覆盖所述第二基片的第二 超导层、以及用于覆盖所述第二超导层的稳定层；以及由拼接板构成的连接区域，用于将所述第一和第二超导段连接到一起，所述 拼接板包括超导层但不包括稳定层和基片之一。
27. 如权利要求26所述的制品，其特征在于，所述拼接板包括基片但不包括稳、定层o
28. 如权利要求26所述的制品，其特征在于，所述拼接板包括稳定层但不包 括基片。
全文摘要
一种超导制品包括标称厚度为t_n1的第一超导段、标称厚度为t_n2的第二超导段以及连接区域，该连接区域包括用于将第一和第二超导段连接到一起的拼接板。该拼接板叠在沿该连接区域的第一和第二超导段的一部分上，该连接区域具有厚度t_jr，其中t_jr不大于1.8t_n1和1.8t_n2中的至少一个。
文档编号B32B7/04GK101175631SQ200680016288
公开日2008年5月7日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月8日
发明者A·R·诺尔, V·塞尔瓦曼尼克姆, 谢义元 申请人:美国超能公司