[发明专利]接合超导带

说明书

公开了超导制品，其包括两个超导带(10,20)，每个带包括依次在衬底(11,21)上形成的稳定层(15,25)、超导体层(13,23)和缓冲层(12,22)、以及至少一个金属带(1)，其所述金属带经由焊料层(2)沿接合区域的至少两倍长度被附接到所述超导带，其中所述两个超导带重叠桥(30)或被桥(30)重叠。

技术领域

本发明涉及接合超导带的领域。

背景技术

带状高温超导体典型是通过在柔性金属衬底(例如，镍、镍合金或不锈钢)上进行外延沉积而制备的。对于许多应用，例如电缆，需要公里范围内的非常长的带。然而，要将如此长的带一片制作出来是非常困难的。实际的解决方案是制作较短的带并将它们接合在一起。

WO 01/08233 A2公开了一种典型的带接头(joint)。通过金属层(通常称为稳定层)将两个带焊接在一起，该金属层通常称为稳定层，因为它在超导电性破坏时通过传导电力来稳定带，从而避免不受控制的闪络。然而，当超导体处于正常超导工作模式时，这氧的接头会给接合带增加相当的电阻，因为稳定层必须有一定的厚度才能有效。例如从WO2010/011739 A1或WO 2012/037231 A1已知接头的各种变化。然而，他们都遭受两个接合的带之间的相对较高的接触电阻。

直接通过超导体层附接两个带的尝试失败了，因为通常使用的超导体，如YBa₂Cu₃O_7-x，对与用于焊接的助熔剂(flux)的接触非常敏感，或者它们根本不润湿用作焊料的熔融金属或合金。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有低接触电阻的接头，同时带充分稳定化并且带的超导体性能不被接头所折衷。另一个目的是提供机械强度更大的接头，特别是抵抗在线圈缠绕期间产生的力。

这些目的是通过一种超导制品实现的，包括两个超导带，每个超导带包括衬底、缓冲层、超导体层以及稳定层，其中所述缓冲层和所述超导体层位于所述衬底和所述稳定层之间，以及其中所述超导制品还包括至少一个金属带，所述至少一个金属带通过焊料层沿着至少两倍所述接合区域的长度被附接到两个超导带。

本发明还涉及一种制造超导制品的方法，包括将金属带层压到两个超导带上，每个超导带包括衬底、缓冲层、超导体层和稳定层，其中所述缓冲层和所述超导体层位于所述衬底和所述稳定层之间，其中所述金属带通过焊料层沿至少两倍接合区域的长度被附接到两个超导带。

具体实施方式

本发明的优选实施例可以在说明书和权利要求中找到。不同实施例的组合属于本发明的范围。

根据本发明的超导制品包括超导带。一种超导带，包括衬底。衬底可以由能够支撑缓冲层和/或超导体层的任何材料形成。例如，在EP 830218、EP 1208244、EP 1198 46和EP2137330中公开了合适的衬底。通常，衬底是金属和/或合金条带/带，由此金属可以是或合金可以包含镍、银、铜、锌、铝、铁、铬、钒、钯、钼、钨。优选地，衬底是基于镍的，这意味着衬底中至少50at-％是镍，更优选地，至少70at-％，尤其是至少85at-％。有时，这些合金中的一些被称为商标。更优选地，衬底为基于镍的且含有1至10at-％，特别地3至9at-％的钨。层压金属带、涂有第二金属(例如，电镀)的带或任何其它具有适宜表面的多材料带也可用作衬底。

衬底可以是非纹理化、部分纹理化或纹理化，优选纹理化。在衬底部分纹理化的情况下，则优选其表面被纹理化。衬底典型为20至200μm厚，优选30至100μm。长度通常为1至1000m，例如100m，宽度典型为0.4cm至1m。长宽比典型为至少100，优选至少200，尤其是至少500。