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超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材及電纜的制作方法

文檔序號:12736792閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材,其特征在于,包括:超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材包括:石墨烯層、超導(dǎo)薄膜層、緩沖層、基材層、穩(wěn)定層;所述石墨烯層包括:石墨烯薄膜層、石墨烯涂層、石墨烯復(fù)合材料層、超導(dǎo)石墨烯層;所述超導(dǎo)石墨烯層包括:石墨烯插層復(fù)合材料層;所述多層石墨烯層包括:橫向石墨烯層、縱向石墨烯層;所述超導(dǎo)薄膜層包括:超導(dǎo)薄膜層、超導(dǎo)涂層;所述多層石墨烯層的橫向石墨烯層和縱向石墨烯層分別與超導(dǎo)薄膜層、緩沖層、基材層、穩(wěn)定層相連接;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材包括:單面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材、雙面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材,其特征在于,所述單面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材在基材層一側(cè)面有超導(dǎo)薄膜層;所述單面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材結(jié)構(gòu)為:第一橫向石墨烯層一面與超導(dǎo)薄膜層一面相連接,第一橫向石墨烯層另一面與第一橫向穩(wěn)定層相連接;所述超導(dǎo)薄膜層另一面與緩沖層一面相連接;緩沖層另一面與第二橫向石墨烯層一面相連接;第二橫向石墨烯層另一面與基材層一面相連接,基材層另一面與第三橫向石墨烯層一面相連接;第三橫向石墨烯層另一面與第二橫向穩(wěn)定層相連接;縱向兩側(cè)面石墨烯層一面和縱向兩側(cè)面穩(wěn)定層相連接,縱向兩側(cè)面石墨烯層另一面與第一橫向穩(wěn)定層邊緣、第一橫向石墨烯層邊緣、超導(dǎo)薄膜層邊緣、緩沖層邊緣、第二橫向石墨烯層邊緣、基材層邊緣、第三橫向石墨烯層邊緣、第二橫向穩(wěn)定層邊緣相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材,其特征在于,所述雙面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材在基材層有上側(cè)面超導(dǎo)薄膜層、下側(cè)面超導(dǎo)薄膜層;所述雙面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材結(jié)構(gòu)為:第一橫向石墨烯層一面與上側(cè)面超導(dǎo)薄膜一面相連接,第一橫向石墨烯層另一面與上側(cè)面橫向穩(wěn)定層相連接;所述上側(cè)面超導(dǎo)薄膜另一面與上側(cè)面緩沖層一面相連接,上側(cè)面緩沖層另一面與第二橫向石墨烯層一面相連接;第二橫向石墨烯層另一面與基材層一面相連接,基材層另一面與第三橫向石墨烯層一面相連接;第三橫向石墨烯層另一面與下側(cè)面緩沖層一面相連接,下側(cè)面緩沖層另一面與下側(cè)面超導(dǎo)薄膜層一面相連接;下側(cè)面超導(dǎo)薄膜層另一面與第四橫向石墨烯層一面相連接,第四橫向石墨烯層另一面與下側(cè)面橫向穩(wěn)定層相連接;縱向兩邊側(cè)面石墨烯層的一面與縱向兩邊側(cè)面穩(wěn)定層相連接;縱向兩邊側(cè)面石墨烯層的另一面則與上側(cè)面橫向穩(wěn)定層邊緣、第一橫向石墨烯層1邊緣、上側(cè)面超導(dǎo)薄膜邊緣、上側(cè)面緩沖層邊緣、第二橫向石墨烯層邊緣、基材層邊緣、第三橫向石墨烯層邊緣、下側(cè)面緩沖層邊緣、下側(cè)面超導(dǎo)薄膜邊緣、第四橫向石墨烯層邊緣、下側(cè)面橫向穩(wěn)定層邊緣相連接。

4.一種超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,包括:超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材電纜、超導(dǎo)線/帶材電纜;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材電纜包括權(quán)利要求1所述的單面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材、雙面超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材;所述超導(dǎo)線/帶材電纜包括YBa2Cu3O7-x(YBCO或Y-123)涂層導(dǎo)體帶材、MgB2超導(dǎo)線/帶材、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox或(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi2223)超導(dǎo)帶材、Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi2212)超導(dǎo)帶材、GdBa2Cu3O7-x(GBCO)超導(dǎo)帶材、YBCO或GBCO涂敷超導(dǎo)帶材。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,包括:超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材、超導(dǎo)線/帶材、骨架、石墨烯層、絕熱層、電氣絕緣層、屏蔽層和保護層;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材或超導(dǎo)線/帶材包括:一層或多層;所述石墨烯層包括:一層或多層;所述骨架包括:內(nèi)中空外凸凹形骨架、實心軸狀骨架;所述內(nèi)中空外凸凹形骨架的凸凹形數(shù)包括:兩個或多個,其中內(nèi)中空部分可以流通液氮或液氦;所述實心軸狀骨架包括:實心絞合線狀骨架;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜是將超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材或超導(dǎo)線/帶材采用堆疊或絞扭方式螺旋纏繞在實心軸狀骨架外側(cè)面或骨架外側(cè)凸凹形的凹槽處;實心軸狀骨架外側(cè)面或骨架外側(cè)凸凹形的凹槽面與石墨烯層一面相連接,石墨烯層另一面與超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材層或超導(dǎo)線/帶材層相連接,其凹槽處石墨烯層還與外層包覆整體骨架的石墨烯層相連接,形成網(wǎng)格狀形態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合薄膜線/帶材的緩沖層處于基材層與超導(dǎo)薄膜層之間;所述緩沖層具有多層結(jié)構(gòu)包括:種子層、阻擋層、模板層;所述緩沖層采用的材料為金屬氧化物,包括:Y2O3、Y穩(wěn)定ZrO2(YSZ)、CeO2、Gd2O3、LaMnO3(LMO)、SrTiO3、MgO、Al2O3、Gd2Zr4O7(GZO);所述緩沖層為過渡層,可以阻擋原子擴散,并將織構(gòu)順延到超導(dǎo)體中;所述基材層包括:Ni、Ni合金、銅合金、不銹鋼、銀合金;所述穩(wěn)定層包括:Cu層、Ag層或Au層。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的骨架包括:采用金屬材料、合金材料、聚合物、橡膠、陶瓷;所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的骨架形態(tài)包括:圓形、橢圓形、長方形、多邊形。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的絕熱層包括:本體恒溫器,由同軸雙層波紋管套制,兩層波紋管之間抽成真空;所述絕熱層嵌有多層防輻射金屬箔。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的電氣絕緣層包括:熱絕緣層、冷絕緣層;所述電氣絕緣層包括:聚丙烯復(fù)合層壓紙(PPLP)、聚酰亞胺紙(PI)、低密度聚乙烯薄膜(LDPE);所述PPLP絕緣紙包括:采用兩層牛皮紙和一層PP膜復(fù)合而成的聚乙烯復(fù)合紙,其作用是使各層之間電氣絕緣。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的超導(dǎo)屏蔽層包括:采用與超導(dǎo)體層相同的超導(dǎo)帶材或相同的超導(dǎo)線材,但繞制方向相反;所述超導(dǎo)屏蔽層也包括:石墨烯復(fù)合屏蔽材料;所述超導(dǎo)屏蔽層與石墨烯層一面相連接,石墨烯層另一面與流通液氮的絕熱層波紋管外側(cè)面相連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜,其特征在于,所述超導(dǎo)石墨烯復(fù)合電纜的保護層包括:氯丁膠、氯乙烯、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯。

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