超導(dǎo)線材的制作方法
【專利摘要】一種超導(dǎo)線材，包括一線型的超導(dǎo)體和一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)通過范德華力首尾相連的碳納米管，所述碳納米管結(jié)構(gòu)螺旋延伸并與超導(dǎo)體緊密結(jié)合。
【專利說明】超導(dǎo)線材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)線材，尤其涉及一種基于碳納米管的超導(dǎo)線材。
【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)線材是指在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下，其電阻為零的物質(zhì)，零電阻和抗磁性是超導(dǎo)線材的兩個(gè)重要特性。由于超導(dǎo)線材在超導(dǎo)狀態(tài)下具有零電阻和完全的抗磁性，只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場，因此，超導(dǎo)線材在發(fā)電、輸電及儲能等方面有廣泛的應(yīng)用。
[0003]增大超導(dǎo)線材的長度將大大提高超導(dǎo)線材的柔韌性、電性能和機(jī)械性能，但是由于超導(dǎo)層本身較脆，難以制作機(jī)械強(qiáng)度較高且長度較長的超導(dǎo)線材。請參見2005年5月4日公開的中國大陸專利第CN1200435C號提出將很細(xì)的超導(dǎo)前驅(qū)粉溶于有機(jī)溶劑中制成涂料，然后覆蓋在銀或銀合金等基底線(或帶)上；經(jīng)過低溫和高溫?zé)Y(jié)后得到一根超導(dǎo)線材，也可以再進(jìn)行軋制，得到一根具有所需大小的超導(dǎo)線材。所述中國大陸專利第CN1200435C號所獲得的超導(dǎo)線材為一超導(dǎo)層包覆銀線的線狀物。但是，利用上述方法所制備的超導(dǎo)線材具有較差的機(jī)械性能。其原因?yàn)?(1)所述有機(jī)溶劑在后續(xù)處理中可能去除的不徹底，導(dǎo)致所獲得的超導(dǎo)線材中易形成微孔，因此所述超導(dǎo)線材的機(jī)械性能較差；(2)為了得到一根具有所需大小的超導(dǎo)線材，需對經(jīng)過低溫和高溫?zé)Y(jié)后的超導(dǎo)線材再進(jìn)行軋制，但是，由于基底的材料為銀或銀合金等，強(qiáng)度不高，在軋制過程中超導(dǎo)線材的連續(xù)性容易被破壞，從而破壞整個(gè)超導(dǎo)線材的機(jī)械性能?？傊?，所述超導(dǎo)線材具有較差的機(jī)械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種具有良好的機(jī)械性能的超導(dǎo)線材。
[0005]一種超導(dǎo)線材，包括一線型的超導(dǎo)體和一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)通過范德華力首尾相連的碳納米管，所述碳納米管結(jié)構(gòu)螺旋延伸并與超導(dǎo)體緊密結(jié)合。。
[0006]一種超導(dǎo)線材，包括一超導(dǎo)線芯，該超導(dǎo)線芯的表面具有螺紋。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將碳納米管層與超導(dǎo)體復(fù)合形成超導(dǎo)線材，并且使碳納米管層螺旋纏繞超導(dǎo)體，且所述碳納米管層具有自支撐性能，進(jìn)而提高了超導(dǎo)線材的機(jī)械性能。由于碳納米管層是由多個(gè)通過范德華力首尾相連的碳納米管組成，具有良好的柔韌性，因此由碳納米管層包覆超導(dǎo)體形成的超導(dǎo)線材也具有良好的柔韌性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例一提供的超導(dǎo)線材的制備方法的工藝流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例一提供的超導(dǎo)線材的制備方法所采用的碳納米管拉膜的掃描電鏡照片。
[0010]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例一提供的超導(dǎo)線材的制備方法所采用的碳納米管絮化膜的掃描電鏡照片。[0011]圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例一提供的超導(dǎo)線材的制備方法所采用的碳納米管碾壓膜的掃描電鏡照片。
[0012]圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例二提供的超導(dǎo)線材的制備方法的工藝流程圖。
[0013]圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例一、具體實(shí)施例二和具體實(shí)施例三提供的超導(dǎo)線材的制備方法所制備的含有碳納米管的超導(dǎo)線材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7為圖6的爆炸圖。
[0015]圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例一、具體實(shí)施例二和具體實(shí)施例三提供的超導(dǎo)線材的制備方法所制備的含有碳納米管的超導(dǎo)線材的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖9為圖8的爆炸圖。
[0017]圖10為本發(fā)明具體實(shí)施例一、具體實(shí)施例二和具體實(shí)施例三提供的超導(dǎo)線材的制備方法所制備的不含碳納米管的超導(dǎo)線材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖11為本發(fā)明具體實(shí)施例一、具體實(shí)施例二和具體實(shí)施例三提供的超導(dǎo)線材的制備方法所制備的不含碳納米管的超導(dǎo)線材的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]主要元件符號說明
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)線材，包括一線型的超導(dǎo)體和一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)通過范德華力首尾相連的碳納米管，所述碳納米管結(jié)構(gòu)螺旋延伸并與超導(dǎo)體緊密結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述多個(gè)碳納米管之間具有多個(gè)間隙，該多個(gè)間隙被所述超導(dǎo)體填充。
3.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述超導(dǎo)體的表面，并沿所述超導(dǎo)體的軸向方向螺旋纏繞所述超導(dǎo)體。
4.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述超導(dǎo)體包括一超導(dǎo)線芯，該超導(dǎo)線芯表面具有螺紋。
5.如權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述螺紋在超導(dǎo)線芯的軸向方向的長度等于所述超導(dǎo)線芯在延伸方向上的長度。
6.如權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述螺紋與所述超導(dǎo)線芯是一體的，所述螺紋與超導(dǎo)線芯組成連續(xù)的超導(dǎo)體。
7.如權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)在所述超導(dǎo)線芯的軸向方向的長度與螺紋在所述超導(dǎo)線芯的軸向方向的長度相等。
8.如權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)沿著所述螺紋的延伸方向螺旋纏繞所述超導(dǎo)線芯。
9.如權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述螺紋被碳納米管結(jié)構(gòu)全部覆蓋。
10.如權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)覆蓋部分螺紋，將另外部分的螺紋暴露出來。
11.如權(quán)利要求10所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述暴露出來的螺紋呈線狀或帶狀。
12.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述超導(dǎo)體由多個(gè)超導(dǎo)前驅(qū)體或超導(dǎo)顆粒熔合而成。
13.如權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述超導(dǎo)前驅(qū)體為鉍系氧化物、鑭鋇銅氧化物、釔鋇銅氧系、鉈鋇鈣銅氧系、銅氧化物或金銦合金。
14.如權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述超導(dǎo)顆粒為B1-Sr-Ca-Cu-O、La-Ba-Cu-O>Y-Ba-Cu-O>T1-Ba-Ca-Cu-O>Cu-O 或 Au-1n。
15.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述多個(gè)碳納米管螺旋延伸，且所述多個(gè)碳納米管螺旋延伸的方向與碳納米管結(jié)構(gòu)螺旋延伸的方向一致。
16.一種超導(dǎo)線材，包括一超導(dǎo)線芯，該超導(dǎo)線芯的表面具有螺紋。
17.如權(quán)利要求16所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述螺紋與所述超導(dǎo)線芯是一體的，所述螺紋與超導(dǎo)線芯組成連續(xù)的超導(dǎo)體。
18.如權(quán)利要求16所述的超導(dǎo)線材，其特征在于，所述螺紋在超導(dǎo)線芯的軸向方向的長度等于所述超導(dǎo)線芯在延伸方向上的長度。
【文檔編號】H01B13/00GK103474169SQ201210185726
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】林曉陽, 姜開利, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司