[发明专利]超导带及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型材料技术领域，特别涉及一种超导带及其制造方法。

背景技术

超导线材被广泛应用在单晶硅提拉装置上，以实现低的原生缺陷。在这些超导材料中，铌钛合金因其不易碎性，被广泛用来制造具有商业用途的超导线材。铌钛合金的其他超导参数如下：

超导临界转变温度＝9.5K；

超导临界电流密度>10⁶A/cm²；

超导临界磁场≈10T。

然而，因为铌钛合金的超导临界转变温度很低，需要液态氦来保持其超导性。典型的高温超导材料是YBCO(钇钡铜氧化物)。YBCO的超导临界转变温度高于77K，所以能够通过相对于液态氦更为便宜的液态氮来获得。

但是目前将YBCO进行商业化推广应用有一定的困难，因为YBCO材料存在易碎、对湿度敏感，并且在超导状态下的超导临界电流密度会很低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超导带及其制造方法，以解决现有的高温超导材料易碎、对湿度敏感和在超导状态下的超导临界电流密度会很低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种超导带，包括金属带和所述金属带表面的多晶高温超导薄膜，并且所述多晶高温超导薄膜是通过高温超导纳米粒子形成。

可选的，在所述超导带中，所述高温超导纳米粒子是通过水热法制得。

可选的，在所述超导带中，所述高温超导纳米粒子是通过静电喷涂沉积在所述金属带上。

可选的，在所述超导带中，所述高温超导纳米粒子是通过退火工艺形成多晶高温超导薄膜。

可选的，在所述超导带中，所述高温超导纳米粒子的材料为Li_1-xFe_x(OH)Fe_1-ySe、(Na_0.25K_0.45)(Ba_1.00)₃(Bi_1.00)₄O₁₂或SrRu₂O₆。

可选的，在所述超导带中，所述金属带是通过将金属线压制而成。

可选的，在所述超导带中，所述金属线的材料为铜、镍、铁、钛、锆、钴或钨。

本发明的另一方面提供了制造上述超导带的方法，在金属带表面形成多晶高温超导薄膜，包括如下步骤：

将金属线压制成金属带；

通过水热法制成高温超导纳米粒子；

在溶剂中溶解所述高温超导纳米粒子，并形成溶液；

通过静电喷涂使所述溶液中的高温超导纳米粒子沉积在所述金属带的表面上；

对所述金属带表面的高温超导纳米粒子进行退火工艺形成多晶高温超导薄膜。

可选的，在所述制造超导带的方法中，通过水热法制成高温超导纳米粒子包括：

在水中溶解原材料形成溶液；

将所述溶液放入灭菌器中，并对其进行搅拌；

将搅拌后的所述溶液从所述灭菌器中倒入反应釜中，加热制得所述高温超导纳米粒子。

可选的，在所述制造超导带的方法中，通过滚筒将金属线压制成金属带。

可选的，在所述制造超导带的方法中，所述溶剂为去离子水、酒精或异丙醇。

可选的，在所述制造超导带的方法中，所述退火工艺的温度为300℃～400℃。

可选的，在所述制造超导带的方法中，所述原材料为硒脲、铁粉末和氢氧化锂制得的高温超导纳米粒子为Li_1-xFe_x(OH)Fe_1-ySe；原材料为铋酸钠结晶、氢氧化钡和氢氧化钾制得的高温超导纳米粒子为(Na_0.25K_0.45)(Ba_1.00)₃(Bi_1.00)₄O₁₂；原材料为高钌酸钾和氧化锆制得的高温超导纳米粒子为SrRu₂O₆。