[发明专利]一种超导体线材及超导电缆

说明书

本发明公开一种超导体线材，包括条形的超导体和超导结点，所述超导体通过超导结点连接成六角网格型且构成管状的空间拓扑结构；该超导体线材力学性能好，采用了与碳纳米管相似的六角网格型管状的空间拓扑结构，使得线材表现出良好的强度、弹性、柔韧性、抗疲劳性及各向同性。

技术领域

本发明涉及一种超导体线材及超导电缆。

背景技术

超导材料指在某一温度下，电阻为零的导体，目前，超导体已经进行了一系列试验性应用，并且开展了一定的军事和商业应用，目前铜氧超导体为常用的超导体之一，铜氧超导体的铜氧层是超导层。

采用超导体制作电缆可以减少电力运行成本，在相同截面的情况下高温超导电缆比常规电缆所传送的电力要高三到五倍，由于超导体自身的力学性能一般，所以现有的超导电缆上的超导体一般配合骨架使用，但是骨架和超导体的热膨胀系数不同，该种结构容易导致超导带材绷得过紧或者过松，甚至会有超导带材绷断、变形和损坏的严重后果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种力学性能好的超导体线材。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种超导体线材，包括条形的超导体和超导结点，所述超导体通过超导结点连接成六角网格型且构成管状的空间拓扑结构。

作为优选，所述超导体为铜氧超导体。

作为优选，所述超导结点包含有第一电极片、第二电极片和碳纳米管，所述碳纳米管两端分别与第一电极片和第二电极片固定连接。通过采用碳纳米管将第一电极片和第二电极片连接，由碳纳米管拥有良好的柔韧性，可以拉伸，利用了碳纳米管的力学性能，使得第一电极片和第二电极片之间连接可靠，而且具有一定的活动能力，并且将碳纳米管设置在两个超导结点电极之间受到超导体的超导态影响，能够诱导碳纳米管进入超导态，对导电性能影响小。

作为优选，所述第一电极片和第二电极片均由铼片层和铜片层组成，所述碳纳米管与铼片层激光焊接。由于铼的熔点很高而且与铜不相溶，焊接时电极片不会造成损坏，碳纳米管两端分别与第一电极片和第二电极片连接可靠。

作为优选，所述铼片层和铜氧超导体的铜氧层均与铜片层榫卯连接。铼片层和铜氧超导体均与铜片层互相结合，互相支撑，受力结构稳定可靠。

本发明还提供一种超导电缆，包括绝缘护套、绝缘层、绝热层和导流管，还包括有上述的超导体线材，所述超导体线材位于导流管内。

进一步的，所述超导体线材设置有一个以上，所述超导体线材呈同心套管式结构分布，所述超导体线材之间设置有连接条，所述超导体线材之间通过连接条固定。

进一步的，所述连接条的两端均设置有喉箍，采用喉箍箍住超导体线材的条形的超导体，连接可靠，方便。

本发明的有益效果为：通过采用超导结点将条形的超导体连接成与碳纳米管相似的六角网格型管状的空间拓扑结构，使得线材表现出良好的强度、弹性、柔韧性、抗疲劳性及各向同性，此外，超导结点包含有第一电极片、第二电极片和碳纳米管，碳纳米管位于第一电极片和第二电极片之间，碳纳米管两端分别与第一电极片和第二电极片固定连接，通过采用碳纳米管将第一电极片和第二电极片连接，由碳纳米管拥有良好的柔韧性，可以拉伸，利用了碳纳米管的力学性能，使得第一电极片和第二电极片之间连接可靠，而且具有一定的活动能力，并且将碳纳米管设置在两个超导结点电极之间受到超导体的超导态影响，能够诱导碳纳米管进入超导态。第一电极片和第二电极片均由铼片层和铜片层组成，碳纳米管与铼片层激光焊接，由于铼的熔点很高而且与铜不相溶，焊接时电极片不会造成损坏，碳纳米管两端分别与第一电极片和第二电极片连接可靠。铼片层和铜氧超导体的铜氧层均与铜片层榫卯连接，铼片层和铜氧超导体均与铜片层互相结合，互相支撑，受力结构稳定可靠。

附图说明