超导线材的制作方法
【专利摘要】一种超导线材，包括一线型的超导体和一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管，所述碳纳米管结构螺旋延伸并与超导体紧密结合。
【专利说明】超导线材
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超导线材，尤其涉及一种基于碳纳米管的超导线材。
【背景技术】
[0002]超导线材是指在足够低的温度和足够弱的磁场下，其电阻为零的物质，零电阻和抗磁性是超导线材的两个重要特性。由于超导线材在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场，因此，超导线材在发电、输电及储能等方面有广泛的应用。
[0003]增大超导线材的长度将大大提高超导线材的柔韧性、电性能和机械性能，但是由于超导层本身较脆，难以制作机械强度较高且长度较长的超导线材。请参见2005年5月4日公开的中国大陆专利第CN1200435C号提出将很细的超导前驱粉溶于有机溶剂中制成涂料，然后覆盖在银或银合金等基底线(或带)上；经过低温和高温烧结后得到一根超导线材，也可以再进行轧制，得到一根具有所需大小的超导线材。所述中国大陆专利第CN1200435C号所获得的超导线材为一超导层包覆银线的线状物。但是，利用上述方法所制备的超导线材具有较差的机械性能。其原因为:(1)所述有机溶剂在后续处理中可能去除的不彻底，导致所获得的超导线材中易形成微孔，因此所述超导线材的机械性能较差；(2)为了得到一根具有所需大小的超导线材，需对经过低温和高温烧结后的超导线材再进行轧制，但是，由于基底的材料为银或银合金等，强度不高，在轧制过程中超导线材的连续性容易被破坏，从而破坏整个超导线材的机械性能。总之，所述超导线材具有较差的机械性能。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种具有良好的机械性能的超导线材。
[0005]一种超导线材，包括一线型的超导体和一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管，所述碳纳米管结构螺旋延伸并与超导体紧密结合。。
[0006]一种超导线材，包括一超导线芯，该超导线芯的表面具有螺纹。
[0007]与现有技术相比，本发明将碳纳米管层与超导体复合形成超导线材，并且使碳纳米管层螺旋缠绕超导体，且所述碳纳米管层具有自支撑性能，进而提高了超导线材的机械性能。由于碳纳米管层是由多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管组成，具有良好的柔韧性，因此由碳纳米管层包覆超导体形成的超导线材也具有良好的柔韧性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明具体实施例一提供的超导线材的制备方法的工艺流程图。
[0009]图2为本发明具体实施例一提供的超导线材的制备方法所采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
[0010]图3为本发明具体实施例一提供的超导线材的制备方法所采用的碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。[0011]图4为本发明具体实施例一提供的超导线材的制备方法所采用的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。
[0012]图5为本发明具体实施例二提供的超导线材的制备方法的工艺流程图。
[0013]图6为本发明具体实施例一、具体实施例二和具体实施例三提供的超导线材的制备方法所制备的含有碳纳米管的超导线材的结构示意图。
[0014]图7为图6的爆炸图。
[0015]图8为本发明具体实施例一、具体实施例二和具体实施例三提供的超导线材的制备方法所制备的含有碳纳米管的超导线材的另一种结构示意图。
[0016]图9为图8的爆炸图。
[0017]图10为本发明具体实施例一、具体实施例二和具体实施例三提供的超导线材的制备方法所制备的不含碳纳米管的超导线材的结构示意图。
[0018]图11为本发明具体实施例一、具体实施例二和具体实施例三提供的超导线材的制备方法所制备的不含碳纳米管的超导线材的另一种结构示意图。
[0019]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种超导线材，包括一线型的超导体和一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管，所述碳纳米管结构螺旋延伸并与超导体紧密结合。
2.如权利要求1所述的超导线材，其特征在于，所述多个碳纳米管之间具有多个间隙，该多个间隙被所述超导体填充。
3.如权利要求1所述的超导线材，其特征在于，所述碳纳米管结构设置于所述超导体的表面，并沿所述超导体的轴向方向螺旋缠绕所述超导体。
4.如权利要求1所述的超导线材，其特征在于，所述超导体包括一超导线芯，该超导线芯表面具有螺纹。
5.如权利要求4所述的超导线材，其特征在于，所述螺纹在超导线芯的轴向方向的长度等于所述超导线芯在延伸方向上的长度。
6.如权利要求4所述的超导线材，其特征在于，所述螺纹与所述超导线芯是一体的，所述螺纹与超导线芯组成连续的超导体。
7.如权利要求4所述的超导线材，其特征在于，所述碳纳米管结构在所述超导线芯的轴向方向的长度与螺纹在所述超导线芯的轴向方向的长度相等。
8.如权利要求4所述的超导线材，其特征在于，所述碳纳米管结构沿着所述螺纹的延伸方向螺旋缠绕所述超导线芯。
9.如权利要求8所述的超导线材，其特征在于，所述螺纹被碳纳米管结构全部覆盖。
10.如权利要求8所述的超导线材，其特征在于，所述碳纳米管结构覆盖部分螺纹，将另外部分的螺纹暴露出来。
11.如权利要求10所述的超导线材，其特征在于，所述暴露出来的螺纹呈线状或带状。
12.如权利要求1所述的超导线材，其特征在于，所述超导体由多个超导前驱体或超导颗粒熔合而成。
13.如权利要求12所述的超导线材，其特征在于，所述超导前驱体为铋系氧化物、镧钡铜氧化物、钇钡铜氧系、铊钡钙铜氧系、铜氧化物或金铟合金。
14.如权利要求12所述的超导线材，其特征在于，所述超导颗粒为B1-Sr-Ca-Cu-O、La-Ba-Cu-O>Y-Ba-Cu-O>T1-Ba-Ca-Cu-O>Cu-O 或 Au-1n。
15.如权利要求1所述的超导线材，其特征在于，所述多个碳纳米管螺旋延伸，且所述多个碳纳米管螺旋延伸的方向与碳纳米管结构螺旋延伸的方向一致。
16.一种超导线材，包括一超导线芯，该超导线芯的表面具有螺纹。
17.如权利要求16所述的超导线材，其特征在于，所述螺纹与所述超导线芯是一体的，所述螺纹与超导线芯组成连续的超导体。
18.如权利要求16所述的超导线材，其特征在于，所述螺纹在超导线芯的轴向方向的长度等于所述超导线芯在延伸方向上的长度。
【文档编号】H01B13/00GK103474169SQ201210185726
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年6月7日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】林晓阳, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司