本實用新型屬于薄片粉末的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于薄層超導(dǎo)粉末制備的裝置。

背景技術(shù)：

在實用化的超導(dǎo)線帶材開發(fā)過程中，一般采用粉末套管法來制備，即將超導(dǎo)氧化物粉末(例如Bi2212或Bi2223粉末)填充到金屬(例如銀)套管內(nèi)，進行機械加工，經(jīng)過擠壓、多次集束拉拔、軋制得到線材或帶材。然后通過對帶材進行熱處理，得到具有載流能力的超導(dǎo)線帶材。

在這些實用帶材中，粉末的質(zhì)量對于導(dǎo)體最終的性能具有非常重要的影響。粉末具有良好均勻性、高穩(wěn)定性、高活性、低碳含量等都有利于線帶材的加工和超導(dǎo)相的晶粒連接。對于成相粉末一般采用手工研磨或者利用球磨機機械球磨加工來降低粉末片徑厚度，但是不管是手工研磨還是球磨只能獲得300納米～1微米厚度的片，且存在大顆粒粉末。因此，目前的裝置無法獲得較薄、性能較好的粉末而且所得厚度不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種用于薄層超導(dǎo)粉末制備的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，可以提高制備效率，采用該裝置可以實現(xiàn)可控快速升溫和降溫，可以極大的減薄超導(dǎo)粉末片層的厚度，并且所得粉末的厚度均勻，可極大提高粉末裝管的均勻性以及粉末流動性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：該薄層超導(dǎo)粉末的破碎裝置包括爐體支架、冷源槽、托盤、爐體、爐管、定滑輪、牽引線、支撐架、收線輪、電機以及濾網(wǎng)；

所述爐體固定在爐體支架上，在爐體內(nèi)中部同軸設(shè)置有爐管，在爐管的下方設(shè)置有可放置冷源的冷源槽，冷源槽與爐管的中心軸在同一條直線上，在冷源槽內(nèi)設(shè)置有托盤和濾網(wǎng)，濾網(wǎng)設(shè)置在托盤的下方，在托盤上加工有可過濾未破碎的大塊粉末的篩孔；在爐體支架的一側(cè)設(shè)置有支撐架，在支撐架的橫梁上設(shè)置有定滑輪、縱梁上設(shè)置有電機，電機的動力輸出軸與收線輪的轉(zhuǎn)軸連接，牽引線的一端固定在收線輪上、另一端繞過定滑輪沿著爐管的中心軸延伸至冷源槽內(nèi)并與托盤連接，通過牽引線牽引可帶動托盤在爐管內(nèi)沿著爐管的中心軸上下運動。

上述托盤的篩孔孔徑為100～1000μm。

上述冷源槽的頂部距離爐體中心的高度是150～170cm。

上述濾網(wǎng)的孔徑為10～100μm。

本實用新型的薄層超導(dǎo)粉末的破碎裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，可以實現(xiàn)極快速升降溫可控，提高薄層氧化物粉末的制備效率。

2、本實用新型利用了滑輪組件控制托盤的升降，可以實現(xiàn)粉末的極速加熱與降溫，速度可控，從而可以通過多次極快速升降溫，釋放巨大能量對大塊粉末進行粉碎和剝離，降低粉末的厚度，獲得尺寸均勻的粉末。

3、通過本實用新型裝置制備的超導(dǎo)粉末尺寸均勻，厚度可以降低至50nm，可有效增加超導(dǎo)粉末的塑性，提高粉末的流動性，減少銀包套和超導(dǎo)芯絲硬度差異造成的加工過程中出現(xiàn)的銀超界面不光滑現(xiàn)象，同時有利于增加裝管時的振實密度以及提高線帶材性能。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

由圖1可知，本實施例中所用的薄層超導(dǎo)粉末的破碎裝置是由爐體支架1、冷源槽2、托盤3、爐體4、爐管5、定滑輪6、牽引線7、支撐架8、收線輪11、電機9以及濾網(wǎng)10組合構(gòu)成；

其中：爐體4縱向布設(shè)并固定在爐體支架1上，采用管式爐結(jié)構(gòu)，在爐體4內(nèi)中部同軸設(shè)置有爐管5。在爐體支架1的一側(cè)還固定有支撐架8，該支撐架8包括縱梁和與縱梁垂直的橫梁，在橫梁上安裝有定滑輪6，在縱梁上安裝有電機9，電機9的動力輸出軸通過連軸器與收線輪11的轉(zhuǎn)軸連接，在收線輪11上纏繞有牽引線7，牽引線7的一端固定在收線輪11上由收線輪11轉(zhuǎn)動實現(xiàn)收線或放線，牽引線7的另一端繞過固定在橫梁上的定滑輪6與托盤3連接，定滑輪6與爐管5的管口相對使牽引線7從爐管5頂部穿過爐管5并延伸至爐管5的底端外側(cè)，本實施例的牽引線7采用耐高溫的不銹鋼金屬絲，由電機9驅(qū)動收線輪11轉(zhuǎn)動實現(xiàn)牽引線7收放，進而控制托盤3在爐管5內(nèi)上下移動，并且可通過控制牽引線7的收放速度來控制托盤3的升降速度。

為了實現(xiàn)冷熱交替，在爐管5的正下方安裝有冷源槽2，在冷源槽2內(nèi)注入液氮或者水或者空氣作為冷源，在冷源槽2的頂部開有過料孔并且控制冷源槽2的頂部與爐體4的中心之間的縱向距離是155cm，托盤3可穿過過料孔下降至冷源槽2內(nèi)液面以下，本實施例的托盤3采用能夠耐高溫的銀材質(zhì)。為了保證大的粉末塊保留，已經(jīng)破碎的粉末能夠過濾出去，在托盤3上開設(shè)有孔徑為100～1000μm的篩孔，在冷源槽2內(nèi)托盤3的下方還安裝有濾網(wǎng)10，用于過濾粉末，濾網(wǎng)10的孔徑為50μm。

現(xiàn)以Bi2212粉末為例，用上述的裝置制備薄層Bi2212粉末，具體制備方法包括以下步驟：

(1)將待處理Bi2212粉末放置于托盤3中，爐體4升溫至200℃～1200℃，通過收線輪11調(diào)整繞過定滑輪6的牽引線7長度控制托盤3高度，使托盤3中的待處理Bi2212粉末置于爐體4的中心位置，保持加熱3～10分鐘，放開牽引線7，托盤3在自身重力作用下沿著爐管5中心軸下移，快速放入冷源槽2中；

(2)托盤3中的待處理Bi2212粉末在液氮的極冷環(huán)境中釋放能量，大粒徑粉末破碎、厚層粉末剝離，較薄的粉末穿過托盤3篩網(wǎng)再經(jīng)濾網(wǎng)10過濾后，在冷源槽2底沉積；

(3)未破碎的大塊粉末再通過牽引線7牽引從冷源槽2進入爐體4的高溫區(qū)，大塊粉末在高溫區(qū)內(nèi)快速受熱過程發(fā)生膨脹、爆破，從而形成薄層粉末經(jīng)托盤3篩孔下落后經(jīng)濾網(wǎng)10過濾，在冷源槽2底沉積；

(4)重復(fù)步驟(1)～(3)，使未破碎的粉末在高溫與低溫之間快速轉(zhuǎn)換，釋放巨大能量對大塊粉末進行粉碎和剝離，最終在冷源槽2底收集到薄層超導(dǎo)粉末。

上述實施例中的濾網(wǎng)10孔徑還可以在10～100μm之間調(diào)整，其主要是用于過濾薄層產(chǎn)品粉末，并且冷源槽2的頂部距離爐體4中心的高度也可以在150～170cm之間調(diào)整，保證托盤3的超導(dǎo)粉末在冷熱交換時的行程合適，利于極冷和極熱快速交換。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何限制，凡是根據(jù)實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。