一种WIC镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法与流程

本发明属于超导材料性能测量
技术领域：
，涉及一种wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法。
背景技术：
：以nbti和nb3sn为代表低温超导线材是目前应用最广泛的超导体。在核磁共振成像仪(mri)、核磁共振谱仪(nmr)、大型粒子加速器及超导储能系统(smes)，磁约束核聚变装置(tokamak)等多个领域有着极其广泛的应用。而今，随着国内低温超导线材大规模生产的展开，线材种类增加，面向的客户群也在日益增大。wic镶嵌线的产量也日益加大，样品制备的成品率要求也应逐渐增加，原有iter骨架已不能满足目前wic镶嵌线样品的正常绕制。由于wic镶嵌线的结构特殊由铜槽线和圆芯线镶嵌而成，有着尺寸大、铜比大的特征，在绕制过程中很耗时耗力，制备出的样品与槽体结合性差，形状难统一，绕制出的样品存在侧翻扭弯等不良现象，因制样人员不同而导致的人为不稳定因素，整个制样过程难以标准一致。技术实现要素：针对现有技术中在绕制过程中很耗时耗力，制备出的样品与槽体结合性差，形状难统一，绕制出的样品存在侧翻扭弯等不良现象，因制样人员不同而导致的人为不稳定因素，整个制样过程难以标准一致的技术问题，本发明提供了一种wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法，将样品卡入到槽体里，利用本发明wic线材样品骨架，制备出的样品与槽体紧密结合，形状统一，绕制出的样品无侧翻扭弯等不良现象，消除了因制样人员不同而导致的人为不稳定因素，整个制样过程操作简单过程标准化，在超导线材测量领域具有广泛适用性。本发明提供了一种wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法，包括如下步骤：步骤1：取wic镶嵌线，清洁线材样品骨架，用超声波清洗机对骨架清洗干净后脱水烘干。步骤2：将线材样品一端绕弯，固定到线材样品骨架一端，将样品夹持到绕样机上，线材样品顺着滚轮的方向。步骤3：线材样品顺着螺纹进行绕制，线材样品绕制到另一侧铜环时，将样品尾端绕在螺栓上用螺丝固定。步骤4：对线材样品骨架两端铜环上绕制的wic镶嵌线进行锡焊固定。步骤5：取一根漆包线，将两端的漆剥掉，将漆包线焊到所绕制的wic线圈上3圈，焊接完成后剪去一端长5cm-15cm，另一端顺着螺纹进行绕制，待绕到另一处焊点处，将漆包线进行双绞。步骤6：用低温胶带对电位线进行包裹固定。步骤7：打磨去除两侧铜环上的异物，样品在低温环境下进行测试，测量得到的曲线并做出相应的计算处理得出临界电流值。本发明中，步骤1取2.2m的wic镶嵌线，清洁线材样品骨架时用超声波清洗机对骨架清洗干净取出后放入无水乙醇脱水并烘干，样品清洁全程制样者佩戴手套；步骤3线材样品绕制全程应佩戴洁净的手套；步骤4用专用的烙铁对骨架两端铜环上绕制的wic镶嵌线进行锡焊固定，焊接过程应佩戴3m口罩，焊锡用低熔点的焊锡丝，样品焊接完成后将两端铜环上的螺栓全部拆除；步骤6将焊点处的焊锡膏用酒精进行擦拭清洁，用低温胶带对电位线进行包裹固定。本发明中，步骤5取一根长70cm的漆包线将两端的漆用焊锡烫掉，将漆包线焊到所绕制的wic线圈上30cm-40cm，焊接完成后剪去一端长5cm-15cm，另一端顺着螺纹进行绕制，待绕到另一处焊点处，将漆包线进行双绞。本发明中，步骤7用百洁布将两侧铜环上的异物进行打磨去除，要求光亮无焊锡残留。本发明中，线材样品骨架的材料为ti6al4v。本发明中，线材样品骨架侧壁外部设置螺旋型槽体。本发明中，线材样品骨架进行过250℃/2h的退火。本发明中，线材样品骨架呈圆环型，圆环中部侧壁外部设置梯形槽体，圆环两端设置有铜环，铜环上设有贯穿孔，贯穿孔内设有螺栓，梯形槽体呈螺纹型缠绕在圆环外壁中部，梯形槽体的深度是梯形槽体开口宽度的一半，梯形槽体开口宽度是底部宽度的1.2-1.3倍。本发明中，线材样品骨架两端分别设置有四个焊接点，每一端的四个焊接点均匀排布。本发明中，每一个铜环的贯穿孔设有两个，同一个圆环的两个贯穿孔对称设置，两个铜环同一侧贯穿孔对齐，贯穿孔内部设有内螺纹，螺栓一端设有和贯穿孔内螺纹相适应的外螺纹。本发明的有益效果:本发明提供的一种wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法，将样品卡入到槽体里，利用本发明wic线材样品骨架，制备出的样品与槽体紧密结合，形状统一，绕制出的样品无侧翻扭弯等不良现象，消除了因制样人员不同而导致的人为不稳定因素，整个制样过程操作简单过程标准化，在超导线材测量领域具有广泛适用性。附图说明图1为线材样品骨架结构示意图；图2为wic镶嵌线线材绕制完成图；图3为wic镶嵌线样品制作完成图；图4为临界电流测量曲线；图5为铜比7.5wic样品曲线图；图6为铜比10.5wic样品曲线图。图1-3中，1-圆环、2-槽体、3-贯穿孔、4-螺栓、5-铜环、6-焊接点、7-内螺纹。具体实施方式下面结合附图1-6和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明的方法不限于下述实施例。实施例一：本发明wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法本发明提供了一种wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法，包括如下步骤：步骤1：2.2m的wic镶嵌线，清洁线材样品骨架，清洁线材样品骨架时用超声波清洗机对骨架清洗干净取出后放入无水乙醇脱水并烘干，样品清洁全程制样者佩戴手套。步骤2：将线材样品一端绕弯，固定到线材样品骨架一端，将样品夹持到绕样机上线材样品顺着滚轮的方向。步骤3：线材样品顺着螺纹进行绕制，全程佩戴洁净的手套，线材样品绕制到另一侧铜环时，将样品尾端绕在螺栓上用螺丝固定，如说明书附图2所示。步骤4：用专用的烙铁对骨架两端铜环上绕制的wic镶嵌线进行锡焊固定，焊接过程应佩戴3m口罩，焊锡选用低熔点的焊锡丝，样品焊接完成后将两端铜环上的螺栓全部拆除。步骤5：取一根漆包线，将两端的漆剥掉，将漆包线焊到所绕制的wic线圈上3圈，焊接完成后剪去一端长5cm-15cm，另一端顺着螺纹进行绕制，待绕到另一处焊点处，将漆包线进行双绞。步骤6：将焊点处的焊锡膏擦拭清洁，用低温胶带对电位线进行包裹固定。步骤7：用百洁布打磨去除两侧铜环上的异物，所得样品如说明书附图3所示，样品在低温环境下进行测试，测量得到的曲线并做出相应的计算处理得出临界电流值，测试曲线如说明书附图4所示。实施例二：本发明wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法所用的线材样品骨架如本发明说明书附图1-2所示。本发明中，线材样品骨架的材料为ti6al4v。本发明中，线材样品骨架进行过250℃/2h的退火。本发明中，线材样品骨架呈圆环1型，圆环1中部侧壁外部设置梯形槽体2，圆环1两端设置有铜环5，铜环5上设有贯穿孔3，贯穿孔3内设有螺栓4，梯形槽体2呈螺纹型缠绕在圆环1外壁中部，梯形槽体2的深度是梯形槽体2开口宽度的一半，梯形槽体2开口宽度是底部宽度的1.2-1.3倍。本发明中，线材样品骨架两端分别设置有四个焊接点6，每一端的四个焊接点6均匀排布。本发明中，每一个铜环5的贯穿孔3设有两个，同一个圆环5的两个贯穿孔3对称设置，两个铜环5同一侧贯穿孔3对齐，贯穿孔3内部设有内螺纹7，螺栓4一端设有和贯穿孔3内螺纹7相适应的外螺纹。实施例三：本发明铜比为7.5的wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备步骤1：取1根线径为2.286×1.152mm，铜比7.5的wic镶嵌线，清洁线材样品骨架，用超声波清洗机对线材样品骨架清洗干净，取出后放入无水乙醇脱水并烘干，为保持样品清洁全程要求制样者佩戴手套。步骤2：将线材样品一端绕弯固定到线材样品骨架一端，将样品夹持到绕样机上线材样品顺着滚轮的方向。步骤3：线材样品顺着螺纹进行绕制，全程应佩戴洁净的手套再绕制到到另一侧铜环时，将样品尾端绕在螺栓上用螺丝固定。步骤4：用专用的烙铁对线材样品骨架两端铜环上绕制的wic镶嵌线进行锡焊固定，焊接过程应佩戴3m口罩，焊锡用低熔点的焊锡丝，样品焊接完成后将两端铜环上的螺栓全部拆除。步骤5：取一根长70cm的漆包线，将两端的漆用焊锡烫掉，将漆包线焊到所绕制的wic线圈上3圈，漆包线长35cm，焊接完成后剪去一端使其长为15cm，另一端顺着螺纹进行绕制，待绕到另一处焊点处，将漆包线进行双绞。步骤6：将焊点处的焊锡膏用酒精进行擦拭清洁，用低温胶带对电位线进行包裹固定。步骤7：用百洁布将两侧铜环上的异物进行打磨去除，要求光亮无焊锡残留，样品在低温环境下进行测试，测量得到的曲线，如说明书附图5所示，并做出相应的计算处理得出4t磁场下，临界电流为1479.6ma。实施例四：本发明铜比为10.5的wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备步骤1：取1根线径为2.286×1.152mm，铜比10.5的wic镶嵌线，清洁线材样品骨架，用超声波清洗机对线材样品骨架清洗干净，取出后放入无水乙醇脱水并烘干，为保持样品清洁全程要求制样者佩戴手套。步骤2：将线材样品一端绕弯固定到线材样品骨架一端，将样品夹持到绕样机上线材样品顺着滚轮的方向。步骤3：线材样品顺着螺纹进行绕制，全程应佩戴洁净的手套再绕制到到另一侧铜环时，将样品尾端绕在螺栓上用螺丝固定。步骤4：用专用的烙铁对线材样品骨架两端铜环上绕制的wic镶嵌线进行锡焊固定，焊接过程应佩戴3m口罩，焊锡用低熔点的焊锡丝，样品焊接完成后将两端铜环上的螺栓全部拆除。步骤5：取一根长70cm的漆包线，将两端的漆用焊锡烫掉，将漆包线焊到所绕制的wic线圈上3圈，漆包线长35cm，焊接完成后剪去一端使其长为15cm，另一端顺着螺纹进行绕制，待绕到另一处焊点处，将漆包线进行双绞。步骤6：将焊点处的焊锡膏用酒精进行擦拭清洁，用低温胶带对电位线进行包裹固定。步骤7：用百洁布将两侧铜环上的异物进行打磨去除，要求光亮无焊锡残留，样品在低温环境下进行测试，测量得到的曲线，如说明书附图6所示，并做出相应的计算处理测得临界电流4t磁场下的结果为1109.3ma。实施例五：本发明wic镶嵌线临界电流测量用样品的制备方法可靠性和稳定性验证为了证明本方法的可靠性与稳定性，在长线同一部位连续取wic镶嵌线4段，用本发明线材样品骨架不同操作人员严格按照上述实施例一步骤操作测得的曲线良好，如说明书附图4所示，测试结果如下：样品序号磁场icwic-14t1472.2wic-24t1469.8wic-34t1473.6wic-44t1468.4计算样品测试结果的相对标准不确定度是0.08％，小于3％，可重复性好，满足要求。如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。当前第1页1 2 3