專利名稱：：超導(dǎo)帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及超導(dǎo)帶及其制造方法，例如，涉及具有高容許張力和低接合電阻(spliceresistance)的超導(dǎo)帶及其制造方法。
背景技術(shù)：
：有一種由具有如下結(jié)構(gòu)的多芯導(dǎo)線構(gòu)成的帶狀超導(dǎo)線(超導(dǎo)帶)其中具有例如Bi2223相和另一相的氧化物超導(dǎo)體用由銀等制成的護套(sheath)部分包覆。所述超導(dǎo)帶在液氮溫度下使用，具有相對高的臨界電流密度，并能夠相對容易地制成長的長度。因此，預(yù)期把超導(dǎo)帶應(yīng)用于超導(dǎo)線圈或超導(dǎo)磁體。例如，當(dāng)制造超導(dǎo)線圈時，超導(dǎo)帶以線圈形狀巻繞。此時，超導(dǎo)帶經(jīng)受高張力(彎曲應(yīng)力)。因此，超導(dǎo)帶需要具有高的容許張力，容許張力為能夠保持超導(dǎo)體性能的最大張力。在超導(dǎo)帶中，由陶瓷制成的護套部分起到確保容許張力的作用，以及賦予超導(dǎo)體以柔韌性的作用。另一方面，護套部分還起到與超導(dǎo)體具有良好電接觸的作用。這種狀況阻礙了護套部分的材料的自由選擇。因此，給超導(dǎo)帶容許張力的增加帶來了限制?？紤]到上述情況，美國專利5801124(專利文獻1)的說明書和美國專利6649280(專利文獻2)的說明書，例如已經(jīng)公開了能夠增強超導(dǎo)帶機械強度的技術(shù)。專利文獻1和2已經(jīng)公開了使用焊料把薄的不銹鋼板焊接到超導(dǎo)帶兩個主面中的一個或每個上的結(jié)構(gòu)。專利文獻l:美國專利5801124的說明書專利文獻2:美國專利6649280的說明書
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題然而，在專利文獻1和2中公開的超導(dǎo)帶的問題在于，當(dāng)把超導(dǎo)帶接合在一起以獲得更長的超導(dǎo)帶時，在把焊接到超導(dǎo)帶的薄不銹鋼板接合在一起處的電阻(接合電阻)變高。為了降低接合電阻，可以想到如下方法首先，在兩個超導(dǎo)帶接合位置處除去焊接在薄不銹鋼板和超導(dǎo)帶之間的焊料，然后，直接把超導(dǎo)帶接合在一起。然而，當(dāng)使用這種方法時，進行接合的操作變得復(fù)雜。因此，這種方法的問題在于，超導(dǎo)帶劣化的可能性升高且接合部分的強度降低。因此，難以把超導(dǎo)帶接合在一起。而且，當(dāng)使用固溶體硬化型的銅合金如黃銅的薄板時，其具有比薄不銹鋼板低的接合電阻，使用這種板的問題在于，裝備有這種板的超導(dǎo)帶具有低于裝備有薄不銹鋼板的超導(dǎo)帶的容許張力，因為固溶體硬化型銅合金具有比不銹鋼低的機械強度。因此，當(dāng)裝備有固溶體硬化型銅合金薄板的超導(dǎo)帶需要具有與裝備有薄不銹鋼板的超導(dǎo)帶相當(dāng)?shù)娜菰S張力時，必須增大固溶體硬化型銅合金薄板的厚度。然而，當(dāng)固溶體硬化型薄板的厚度增大時，不僅接合電阻增大，而且在含固溶體硬化型銅合金薄板的單位橫截面面積上的臨界電流密度降低?？紤]到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種既保持高容許張力又保持低接合電阻的超導(dǎo)帶以及制造所述超導(dǎo)帶的方法。解決所述問題的手段本發(fā)明的超導(dǎo)帶裝備有具有帶狀并具有超導(dǎo)體的主體部分以及補強部分，所述補強部分由析出硬化型銅合金或錫(Sn)和銅(Cu)的合金構(gòu)成并在所述主體部分的至少一個表面?zhèn)壬闲纬?。本發(fā)明用于制造超導(dǎo)帶的方法包括如下步驟準(zhǔn)備呈帶狀且具有超導(dǎo)體的主體部分，以及形成由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的且位于所述主體部分的至少一個表面?zhèn)壬系难a強部分。本發(fā)明人對將其用作在主體部分表面上形成的補強部分時能夠保持高容許張力和低接合電阻的材料進行了堅持不懈的研究，所述主體部分呈帶狀且具有超導(dǎo)體。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了析出硬化型銅合金或錫與銅的合金的用途。在使用超導(dǎo)帶的低溫環(huán)境下，析出硬化型銅合金以及錫與銅的合金不僅具有接近于不銹鋼的機械強度，而且具有低于不銹鋼約兩個數(shù)位(twodigits)的電阻率。因此，根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)帶以及制造超導(dǎo)帶的方法兩者，不僅能夠保持高的容許張力而且能保持低的接合電阻。另外，因為能夠保持高的容許張力，所以能夠降低補強部分的厚度。因此，能夠抑制臨界電流密度的降低。在上述超導(dǎo)帶中，期望所述析出硬化型銅合金由銅與至少一種選自銀(Ag)、鉻(Cr)和鋯(Zr)中的物質(zhì)的合金構(gòu)成。在上述制造超導(dǎo)帶的方法中，期望形成補強部分的步驟包括準(zhǔn)備由析出硬化型銅合金構(gòu)成的補強部分的步驟，所述銅合金由銅與至少一種選自銀、鉻和鋯中的物質(zhì)的合金構(gòu)成。因為銅與至少一種選自銀、鉻和鋯中的物質(zhì)的合金具有極低的電阻率，所以能夠降低接合電阻。在前述超導(dǎo)帶中，期望所述超導(dǎo)帶還具有在主體部分和補強部分之間形成的焊料層。在前述制造超導(dǎo)帶的方法中，期望所述方法還包括在主體部分和補強部分之間形成焊料層的步驟。提供焊料層能夠確保主體部分和補強部分之間的焊接。常用于把薄不銹鋼板焊接到超導(dǎo)帶的焊料層包含強酸性焊劑。與此相比，用于把由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的本發(fā)明的補強部分焊接到主體部分的焊料層在即使不含強酸性焊劑的條件下，也能把補強部分焊接到主體部分。因此，即使在使用焊料層把補強部分焊接到主體部分的情況下，焊接后也不存在保持的強酸性焊劑。因此，本發(fā)明的方法能夠防止隨著時間的流逝在超導(dǎo)帶內(nèi)部的腐蝕發(fā)生。另外，所述方法能夠防止超導(dǎo)帶制造設(shè)備的腐蝕。在本說明書中，術(shù)語"析出硬化型銅合金"是指經(jīng)過老化處理通過析出添加的元素或由添加元素與銅構(gòu)成的金屬間化合物而獲得的強度升高的銅合金。前述合金是有利的，因為其能夠具有高強度和低電阻率。術(shù)語"固溶體硬化型銅合金"是指具有添加的元素與銅形成固溶體的狀態(tài)的銅合金。所述固溶體硬化型銅合金的種類包括黃銅，其為銅與鋅的合金。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)帶和制造超導(dǎo)帶的方法，所述超導(dǎo)帶不僅能夠保持高的容許張力而且能夠保持低的接合電阻。圖1為示意性顯示本發(fā)明實施方案1中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。圖2為顯示制造本發(fā)明實施方案1中超導(dǎo)帶的方法的流程圖。圖3為示意性顯示本發(fā)明實施方案2中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。圖4為顯示制造本發(fā)明實施方案2中超導(dǎo)帶的方法的流程圖。圖5為示意性顯示本發(fā)明實施方案3中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。圖6為示意性顯示本發(fā)明實施方案4中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。圖7為示意性顯示本發(fā)明實施方案5中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。圖8為用于說明測量實施例中接合電阻的方法的橫截面圖。附圖標(biāo)記說明la、lb、lc、ld和le:超導(dǎo)帶；3:超導(dǎo)體；3a禾PI7a:上面；4:緩沖層；5:護套部分；6:襯底；6b和7b:下面；7:主體部分；9:補強部分；11:焊料層；X:搭接部分具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。在下列附圖中，為了省略重復(fù)說明，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)部分。實施方案1圖1為示意性顯示本發(fā)明實施方案1中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。如圖1中所示，該實施方案中的超導(dǎo)帶la具有主體部分7和補強部分9。所述補強部分9位于主體部分7的上面7a側(cè)上，使得沿主體部分7的長度放置。主體部分7呈帶狀且具有多個沿縱向延伸的超導(dǎo)體3以及包覆所述多個超導(dǎo)體3整個外周的護套部分5。所述護套部分5與超導(dǎo)體3相接觸。期望多個超導(dǎo)體3的每一個為具有例如Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0基組合物的鉍基超導(dǎo)體。特別地，最期望使用含Bi2223相的物質(zhì)，其中(鉍和鉛)鍶鈣銅的原子比例近似表示為約2:2:2:3。所述護套部分5的材料由例如銀或銀合金構(gòu)成。所述補強部分9由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成。析出硬化型銅合金的類型包括銅-鈹合金、銅-鉻合金、銅-鈦合金、銅-鋯合金、銅-鉻-鈦合金、銅-鉻-鋯合金以及銅-鉻-鋯-鈦合金。因為在不高于液氮溫度的低溫下能夠獲得低電阻率，且因為能夠獲得耐熱性，耐熱性在使用焊料把超導(dǎo)帶la接合在一起時，防止了因熱而造成的強度降低，所以期望所述補強部分9由銅與至少一種選自銀、鉻、錫和鋯中的物質(zhì)的合金構(gòu)成，更期望錫與銅的合金、添加銀的銅、銅-鉻合金、銅-鋯合金或銅-鉻-鋯合金。因為具有比主體部分7高的機械強度，所以補強部分起到增強超導(dǎo)帶la的機械強度以保持高容許張力的作用。在上述說明中，對主體部分7具有多重超導(dǎo)體3(多芯導(dǎo)線)的結(jié)構(gòu)給出了解釋。然而，也可以使用另外的結(jié)構(gòu)，其中主體部分7僅具有單一超導(dǎo)體(單芯導(dǎo)線)。下面給出了一個超導(dǎo)帶la具體尺寸的例子。補強部分9的厚度(圖1中的縱向尺寸)為0.02mm，寬度(圖1中的橫向尺寸)為4.3mm。主體部分7的厚度為0.22mm，寬度為4.2mm。圖2為顯示了制造本發(fā)明實施方案1中超導(dǎo)帶的方法的流程圖。下面通過使用圖l和2對制造該實施方案中超導(dǎo)帶la的方法進行了說明。如圖1和2中所示，首先，準(zhǔn)備了呈帶狀且具有超導(dǎo)體3的主體部分7(步驟SIO)。更具體地，混合氧化物或碳酸鹽的材料粉末，使得Bi、Pb、Sr、Ca和Cu具有特定的組成比。對所述混合粉末進行熱處理和磨碎的反復(fù)加工。這種工藝制造了由Bi2233相、Bi2212相和非超導(dǎo)相構(gòu)成的前體粉末。其次，把前體粉末填入金屬管中。隨后，通過拉伸對填有前體粉末的金屬管進行加工。在該工藝中，重復(fù)進行拉伸操作和中間退火處理。由此，制造了包覆金屬的導(dǎo)線，其中前體細絲作為線芯被金屬管包覆。然后，多根包覆金屬的導(dǎo)線捆在一起，再插入到另一根金屬管中，不留間隙。這種操作制造了具有例如55根細絲的多芯導(dǎo)線。通過拉伸對所述多芯導(dǎo)線進行加工。所述拉伸工藝制造了具有如下形式的導(dǎo)線，其中護套部分5包覆了含Bi2233相的氧化物超導(dǎo)體的前體粉末。對多芯導(dǎo)線進行多次軋制操作和熱處理的重復(fù)加工。所述熱處理在氧氣分壓為0.01MPa以下的含氧氣氛中進行。通過這種工藝，所述前體粉末轉(zhuǎn)變成超導(dǎo)體3。軋制操作把導(dǎo)線轉(zhuǎn)變成帶狀。上述步驟形成了呈帶狀且具有超導(dǎo)體3和護套部分5兩者的主體部分7，所述護套部分5包覆了超導(dǎo)體3的整個外周。接下來，在主體部分7的至少一個表面?zhèn)壬闲纬捎晌龀鲇不豌~合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分(步驟S20)。更具體地，首先，準(zhǔn)備了板形補強部分9，其由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成。然后，把補強部分9放置于主體部分7的上面7a側(cè)上，使得結(jié)合到主體部分7上。未對把補強部分9結(jié)合到主體部分7上的方法作特殊限制?？梢允褂猛ǔＪ熘姆椒ㄈ缂訜峄蚣訅?。上述步驟(步驟S10和S20)能夠制造圖1中所示的超導(dǎo)帶la。期望形成補強部分9的步驟(步驟S20)包括準(zhǔn)備由銅與至少一種選自銀、鉻、錫和鋯的物質(zhì)的合金構(gòu)成的補強部分9的步驟。如上所述，該實施方案中的超導(dǎo)帶la裝備有具有帶狀且具有超導(dǎo)體3和補強部分9兩者的主體部分7，所述補強部分9由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成且在所述主體部分7的至少一個表面?zhèn)壬闲纬伞Ｖ圃煸搶嵤┓桨钢谐瑢?dǎo)帶la的方法具有兩個步驟準(zhǔn)備呈帶狀且具有超導(dǎo)體3的主體部分7的步驟(S10);及在主體部分7的至少一個表面?zhèn)壬闲纬捎晌龀鲇不豌~合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分9的步驟(S20)。根據(jù)該實施方案中的超導(dǎo)帶la及其制造方法兩者，因為析出硬化型銅合金和錫與銅的合金具有與不銹鋼相當(dāng)?shù)臋C械強度，所以通過在主體部分7上形成由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分9，能夠保持高的容許張力。因此，為了獲得所需要的容許張力，不必增加補強部分9的厚度。結(jié)果，能夠抑制超導(dǎo)帶la的臨界電流密度的下降。而且，析出硬化型銅合金和錫與銅的合金具有比不銹鋼高的電導(dǎo)率。因此，當(dāng)在多根超導(dǎo)帶la中把補強部分9相互接合在一起時，能夠保持低的接合電阻。實施方案2圖3為示意性顯示本發(fā)明實施方案2中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。如圖3中所示，除了超導(dǎo)帶lb還裝備有在主體部分7和補強部分9之間形成的焊料層11以外，該實施方案中的超導(dǎo)帶lb具有與實施方案1中的超導(dǎo)帶la基本上相同的結(jié)構(gòu)。對焊料層11的材料未作特殊限制，只要其能夠?qū)⒅黧w部分7與補強部分9焊接起來。例如，可以使用通常熟知的焊料如Sn-Pb(鉛)易熔質(zhì)焊料和Sn-Cu基或Sn-Ag-Cu基不含鉛的焊料。焊料層11的厚度為例如2.05.0(xm。圖4為顯示了制造本發(fā)明實施方案2中超導(dǎo)帶的方法的流程圖。下面通過使用圖3和4對制造該實施方案中超導(dǎo)帶lb的方法進行了說明。如圖3和4中所示，首先準(zhǔn)備了呈帶狀且具有超導(dǎo)體3的主體部分7(步驟S10)。因為步驟S10與實施方案1的步驟S10相同，所以省略了對所述步驟的說明。其次，形成焊料層11(步驟S30)。更具體地，使用例如金屬鍍覆法(metal-platingmethod)或氣相淀積法，在主體部分7上形成焊料層11。步驟S30不限于在主體部分7上形成焊料層11的步驟。例如，通過預(yù)先準(zhǔn)備補強部分9，可以在補強部分9的面對主體部分7的表面上形成焊料層ll。作為選擇，可以在主體部分7的面對補強部分9的表面和補強部分9的面對主體部分7的表面的每個表面上形成用于形成焊料層11的層。接下來，形成補強部分9(步驟S20)。更具體地，例如通過對在主體部分7或補強部分9上形成的焊料層11加熱然后通過使其硬化，把主體部分7和補強部分9焊接在一起。步驟S20和S30不特別限于上述方法。期望實際上同時進行上述步驟S20和S30。更具體地，首先，使主體部分7和補強部分9通過熔化了焊料層11的材料的熔化焊料槽。隨后，使它們通過匯集模具以使它們成為一體。由此，所述主體部分7和補強部分9通過焊料層11而焊接在一起。在這種情況下，主體部分7和補強部分9在它們的除了用于焊接的表面以外的其它表面上鍍覆了焊料層11。因此，它們的耐腐蝕性提高了，且在末端處使用焊料進行的接合變得更容易了。在上述步驟S30中，焊劑可以與焊料層11一起使用。更具體地，例如，在把主體部分7和補強部分9導(dǎo)入熔化焊料槽之前，使它們通過焊劑槽以激活補強部分9的表面。期望所述焊劑由提高焊料和補強部分9之間焊接性能的物質(zhì)制成。另外，為了避免對護套部分5和制造裝置的不利影響，期望使用弱酸性焊劑。弱酸性焊劑的類型包括有機酸基焊劑和樹脂基焊劑。11如上所述，該實施方案中的超導(dǎo)帶lb還裝備有在主體部分7和補強部分9之間形成的焊料層11。制造該實施方案中超導(dǎo)帶lb的方法還具有形成位于主體部分7和補強部分9之間的焊料層11的步驟(步驟S30)。所述焊料層11能夠確保主體部分7和補強部分9之間的焊接。通常用于把薄不銹鋼板焊接到超導(dǎo)帶上的焊料層包含強酸性焊劑的殘余物。原因解釋如下。不銹鋼中所包含的鉻與空氣中的氧鍵合，產(chǎn)生氧化鉻。在不銹鋼的表面上形成氧化鉻的鈍化膜。所述氧化鉻的鈍化膜對焊料層具有差的潤濕性。因此，不能容易地實現(xiàn)超導(dǎo)帶和不銹鋼之間的焊接。為了便于制造與薄不銹鋼帶焊接起來的超導(dǎo)帶，使用強酸性焊劑除去氧化鉻的鈍化膜。然而，這種方法的問題在于，焊接后殘留的焊劑隨著時間的流逝引起超導(dǎo)帶的主體部分的腐蝕。通過焊接后從外部進行清洗，不能除去殘存在焊接部分內(nèi)部的焊劑。另一方面，由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的該實施方案中的補強部分9不會形成呈現(xiàn)在不銹鋼上的堅固的鈍化膜。因此，在使用焊料層ll進行焊接時，不必使用強酸性焊劑。因此，即使不含強酸性焊劑，用于補強部分9和主體部分7之間焊接的焊料層11也能夠除去在析出硬化型銅合金或錫與銅的合金表面上形成的鈍化膜。結(jié)果，即使當(dāng)使用焊料層11把補強部分9和主體部分7焊接在一起時，在焊接后也不會存在剩余的強酸性焊劑。這種方法能夠阻止隨著時間的流逝護套部分5所發(fā)生的腐蝕。這種方法還能阻止對用于制造超導(dǎo)帶lb的設(shè)備的腐蝕發(fā)生。實施方案3圖5為示意性顯示本發(fā)明實施方案3中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。如圖5中所示，除了超導(dǎo)帶lb還裝備有用于覆蓋主體部分7的整個外周而形成的焊料層11和位于主體部分7的下面7b側(cè)上的另一個補強部分9以外，該實施方案中的超導(dǎo)帶lb具有與實施方案1中的超導(dǎo)帶la基本上相同的結(jié)構(gòu)。除了在形成焊料層11的步驟S30中形成焊料層11以覆蓋主體部分7的整個外周以外，制造該實施方案中超導(dǎo)帶lc的方法基本上與制造實施方案2中超導(dǎo)帶lb的方法相同。更具體地，在形成焊料層11的步驟S30中，形成焊料層11以覆蓋主體部分7的整個表面。該實施方案顯示了在主體部分7的整個外周上形成焊料層11的情況。然而，因為補強部分9位于主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上，所以焊料層11僅需要至少形成在主體部分7的上面7a和下面7b上。如上所述，根據(jù)該實施方案中的超導(dǎo)帶lc及其制造方法兩者，在主體部分7的整個外周上形成焊料層11且補強部分9位于主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上。通過在主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上放置補強部分9，進一步增強了超導(dǎo)帶lc的機械強度。因此，能夠增大容許張力。實施方案4圖6為示意性顯示本發(fā)明實施方案4中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。如圖6中所示，除了超導(dǎo)帶lb具有由薄膜超導(dǎo)帶構(gòu)成的主體部分7以外，該實施方案中的超導(dǎo)帶lb具有與實施方案2中的超導(dǎo)帶lb基本上相同的結(jié)構(gòu)。如圖6中所示，該實施方案中的主體部分7具有由襯底6、直接放置在襯底6上的緩沖層4以及直接放置在緩沖層4上的超導(dǎo)體3構(gòu)成的層。襯底6由金屬如不銹鋼、鎳合金(例如，哈司特鎳合金(Hastelloy))或銀合金制成。緩沖層由例如釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鈰、氧化鎂或鈦酸鍶制成。盡管上面做了描述，但是緩沖層4可以省略。超導(dǎo)體3例如由RE123基超導(dǎo)體構(gòu)成。術(shù)語"RE123基超導(dǎo)體"是指在分子式RExBayCuz07.d中滿足條件0.7^xS1.3、1.7SyS2.3和2.7^z^3.3的超導(dǎo)體。RE123基超導(dǎo)體中的術(shù)語"RE"是指含稀土元素、元素釔或含兩者的物質(zhì)。稀土元素的種類包括釹(Nd)、釓(Gd)、鈥(Ho)和釤(Sm)。RE123基超導(dǎo)線是有利的，因為在液氮溫度(77.3K)下它具有比鉍基超導(dǎo)線高的臨界電流密度。它也是有利的，因為在相同的低溫和磁場條件下，它具有比鉍基超導(dǎo)線高的臨界電流值。另一方面，盡管鉍基超導(dǎo)體能夠用護套部分覆蓋，但是RE123基超導(dǎo)體能夠不用其覆蓋。因此，通過其中僅通過氣相法或僅通過液相法在織構(gòu)化金屬襯底上淀積超導(dǎo)體膜(薄膜超導(dǎo)材料)的方法，制造了RE123基超導(dǎo)體。主體部分7還可以具有在由超導(dǎo)體3構(gòu)成的層上的穩(wěn)定層(未示出)。穩(wěn)定層提供用來保護超導(dǎo)體3的表面，并且由例如銀或銅制成。通過焊料層11，在由超導(dǎo)體3構(gòu)成的層的上面3a側(cè)上提供補強部分9。因此，由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分9能夠具有與由超導(dǎo)體3構(gòu)成的層的良好的電連接。補強部分9可以提供在襯底6的下面6b側(cè)上。除了準(zhǔn)備主體部分的步驟(步驟S10)以外，制造該實施方案中超導(dǎo)帶ld的方法基本上與制造實施方案2中超導(dǎo)帶lb的方法相同。更具體地，首先準(zhǔn)備襯底6。隨后，通過例如氣相淀積法在襯底6上形成緩沖層4。然后，通過例如氣相淀積法在所述緩沖層4上形成由超導(dǎo)體3構(gòu)成的層。如上所述，根據(jù)該實施方案中的超導(dǎo)帶ld及其制造方法兩者，通過使用薄膜超導(dǎo)帶形成了主體部分7。裝備有通過使用薄膜超導(dǎo)帶形成的主體部分7的超導(dǎo)帶ld還裝備有由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分9。因此，與其它實施方案中的超導(dǎo)帶一樣，所述超導(dǎo)帶ld具有保持高容許張力和低接合電阻的效果。對構(gòu)成該實施方案中主體部分7的一部分的超導(dǎo)體3未作特殊限制。因此，能夠使用任何超導(dǎo)材料。換句話說，能夠根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域來選擇超導(dǎo)體。實施方案5圖7為示意性顯示了本發(fā)明實施方案5中超導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)的部分橫截面透視圖。如圖7中所示，除了通過使用薄膜超導(dǎo)帶形成主體部分7以外，該實施方案中的超導(dǎo)帶le具有與實施方案3中的超導(dǎo)帶lc基本上相同的結(jié)構(gòu)。另外，除了超導(dǎo)帶le裝備有用于覆蓋主體部分7的整個外周而形成的焊料層11以及放置于主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上的補強部分9以外，該實施方案中的超導(dǎo)帶le具有與實施方案4中的超導(dǎo)帶ld基本上相同的結(jié)構(gòu)。除了在準(zhǔn)備主體部分7的步驟(步驟S10)中該實施方案準(zhǔn)備了薄膜超導(dǎo)帶以外，制造該實施方案中超導(dǎo)帶le的方法基本上與制造實施方案3中超導(dǎo)帶lc的方法相同。另外，除了在形成焊料層11的步驟(步驟S30)中該實施方案形成焊料層11使其覆蓋主體部分7的整個外周，以及在形成補強部分9的步驟(步驟S20)中該實施方案形成放置于主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上的補強部分9以外，制造該實施方案中超導(dǎo)帶le的方法基本上與制造實施方案4中超導(dǎo)帶ld的方法相同。根據(jù)該實施方案中的超導(dǎo)帶le及其制造方法兩者，把薄膜超導(dǎo)帶用作構(gòu)成主體部分7的一部分的超導(dǎo)體3，并在所述主體部分7的上面7a側(cè)和下面7b側(cè)上形成補強部分9。即使在把薄膜超導(dǎo)帶用作主體部分7的情況下，通過進一步提高機械強度，也能夠獲得具有增加的容許張力的超導(dǎo)帶le。15實施例在實施例中，本發(fā)明人研究了提供由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分的效果。更具體地，在本發(fā)明的實施例1和2以及比較例13中，逐個制造了超導(dǎo)帶以測量各個超導(dǎo)帶的容許張力和接合電阻。本發(fā)明的實施例1在本發(fā)明的實施例1中，根據(jù)制造圖5中所示的實施方案3中超導(dǎo)帶lc的方法，制造了超導(dǎo)帶lc。更具體地，在準(zhǔn)備主體部分7的步驟(步驟S10)中，準(zhǔn)備了主體部分7，所述主體部分7呈帶狀且具有超導(dǎo)體3和由銀制成的護套部分5，所述超導(dǎo)體3為由Bi2223相形成的主相及由Bi2212相和非超導(dǎo)相形成的余相所構(gòu)成。所述主體部分7的厚度為0.22mm，寬度為4.2mm。接下來，在形成補強部分9的步驟(步驟S20)和形成焊料層11的步驟(步驟S30)中，首先，準(zhǔn)備了兩個補強部分9，其由析出硬化型銅合金形成，所述銅合金由97%的銅以及3%的銀構(gòu)成。兩個補強部分9的厚度均為0.02mm，寬度均為4.3mm。使它們通過具有有機酸基焊劑的槽及熔化了由99.3%的Sn和0.7%的銅構(gòu)成的焊料的熔化焊料槽。隨后，為了使得超導(dǎo)帶lc成為一體，把主體部分7和兩個補強部分9通過收集模具。由此，補強部分9通過焊料層11分別焊接到主體部分7的上面7a和下面7b上。焊料層11的厚度為約3|im。本發(fā)明的實施例2本發(fā)明的實施例2的超導(dǎo)帶與本發(fā)明的實施例1的超導(dǎo)帶的不同之處在于，補強部分由向銅中添加了0.15%的錫的銅合金構(gòu)成。在形成補強部分的步驟中，使用0.02mm厚、4.3mm寬的銅-錫合金帶。比較例1通過僅進行準(zhǔn)備本發(fā)明實施例1中主體部分的步驟(步驟SIO)，制造了比較例1的超導(dǎo)帶。因此，制造的超導(dǎo)帶的厚度為0.22mm且寬度為4.2mm，而沒有補強部分9和焊料層11。比較例2比較例2的超導(dǎo)帶與本發(fā)明實施例1的超導(dǎo)帶的不同之處在于，補強部分由不銹鋼構(gòu)成且使用無機酸基焊劑作為焊劑。在形成補強部分的步驟中，使用0.02mm厚、4.3mm寬的不銹鋼帶。比較例3比較例3的超導(dǎo)帶與本發(fā)明實施例1的超導(dǎo)帶的不同之處在于，補強部分由黃銅(在JISC2680中規(guī)定的第2類黃銅，其由34%的銅與66%的鋅構(gòu)成)構(gòu)成。在形成補強部分的步驟中，使用0.02mm厚、4.3mm寬的黃銅帶。測量方法對本發(fā)明實施例1和2以及比較例13的超導(dǎo)帶，測量了容許張力和接合電阻。測量了容許張力，以獲得把在室溫下施加了張力的超導(dǎo)帶的臨界電流值降至在施加張力之前超導(dǎo)帶臨界電流值的95%時的張力。圖8為用于說明測量實施例中接合電阻的方法的橫截面圖。圖8顯示了測量本發(fā)明實施例1中超導(dǎo)帶lc的接合電阻的條件。如圖8中所示，關(guān)于本發(fā)明實施例1和2以及比較例13的各種試樣，將兩個超導(dǎo)帶的邊緣部分重疊使得搭接部分"x"為50mm。然后，進行接合操作。在這種條件下，在77K下測量接合電阻以獲得電阻值。測量結(jié)果示于表I中。17表I<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表I中所示，本發(fā)明的實施例1和2的超導(dǎo)帶具有的容許張力不僅高于比較例1和3的容許張力，而且足夠高至緊挨著比較例2的容許張力。本發(fā)明的實施例1和2的超導(dǎo)帶具有的接合電阻不僅遠低于比較例2的接合電阻，而且與比較例1的接合電阻相當(dāng)。如上所述，所述實施例證明，提供由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金構(gòu)成的補強部分能夠保持高的容許張力和低的接合電阻。另外，因為本發(fā)明的實施例1和2的補強部分的厚度與比較例2的補強部分的厚度相同，所以證明，即使當(dāng)超導(dǎo)帶裝備有補強部分9時，也能夠抑制單位橫截面面積上臨界電流密度降低。應(yīng)當(dāng)理解，上面公開的實施方案和實施例在各個方面都是示例性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書的范圍給出，而不是由上述實施方案給出。因此，本發(fā)明意在覆蓋與權(quán)利要求書的范圍等同的含義和范圍內(nèi)所包括的所有修改和變化。工業(yè)實用性本發(fā)明的超導(dǎo)帶尤其適用于關(guān)于具有鉍基超導(dǎo)材料的超導(dǎo)帶的技術(shù)。權(quán)利要求1.一種超導(dǎo)帶(1a、1b、1c、1d和1e)，其包含(a)呈帶狀且具有超導(dǎo)體(3)的主體部分(7)；以及(b)由析出硬化型銅合金或錫和銅的合金構(gòu)成的且在所述主體部分(7)的至少一個表面?zhèn)壬闲纬傻难a強部分(9)。2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)帶(la、lb、lc、ld和le)，其中所述析出硬化型銅合金由銅和至少一種選自銀、鉻和鋯中的物質(zhì)的合金構(gòu)成。3.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)帶(la、lb、lc、ld和le)，所述超導(dǎo)帶還包括在所述主體部分(7)和所述補強部分(9)之間形成的焊料層(11)。4.一種制造超導(dǎo)帶的方法，所述方法包括如下步驟(a)準(zhǔn)備呈帶狀且具有超導(dǎo)體(3)的主體部分(7);以及(b)形成由析出硬化型銅合金或錫和銅的合金構(gòu)成的且位于所述主體部分(7)的至少一個表面?zhèn)壬系难a強部分(9)。5.如權(quán)利要求4所述的制造超導(dǎo)帶的方法，其中形成補強部分(9)的步驟包括準(zhǔn)備由所述析出硬化型銅合金構(gòu)成的所述補強部分(9)的步驟，所述析出硬化型銅合金由銅和至少一種選自銀、鉻和鋯中的物質(zhì)的合金構(gòu)成。6.如權(quán)利要求4所述的制造超導(dǎo)帶的方法，所述方法還包括在所述主體部分(7)和所述補強部分(9)之間形成焊料層(11)的步驟。全文摘要本發(fā)明提供了一種能夠保持高容許張力和低接合電阻的超導(dǎo)帶以及制造所述超導(dǎo)帶的方法。所述超導(dǎo)帶(1c)包括主體部分(7)和補強部分(9)。所述主體部分(7)具有超導(dǎo)體(3)，并且形成為帶狀。所述補強部分(9)形成在所述主體部分(7)的至少一個表面上，并且由析出硬化型銅合金或錫與銅的合金制成。文檔編號H01B12/02GK101548345SQ20088000093公開日2009年9月30日申請日期2008年5月8日優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日發(fā)明者綾井直樹申請人:住友電氣工業(yè)株式會社