專利名稱：無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高溫超導(dǎo)涂層材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài) 連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材的設(shè)備。
背景技術(shù)：
第二代高溫超導(dǎo)帶材即涂層導(dǎo)體以其在液氮溫區(qū)下較高的臨界電流密度和不可 逆場，在電力、交通、軍事和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。其中高昂的制造成本是制約 第二代高溫超導(dǎo)帶材規(guī)模化應(yīng)用的主要因素。目前，國際上高性能的二代帶材其緩沖層和 超導(dǎo)層普遍采用真空沉積法制備。而真空沉積法需要在高真空條件下制備，不易精確控制 原料的化學(xué)計量配比，薄膜的生長速率較慢，制造成本高昂，不利于二代帶材的產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展。因此，低成本的化學(xué)溶液沉積法受到了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注?；瘜W(xué)溶液沉積法無需 在真空條件下制備，可實(shí)現(xiàn)原料在分子量級的均勻混合，成本低廉，操作簡單易推廣。近年 來人們采用較為成熟的三氟醋酸鹽法制備了高性能的帶材用超導(dǎo)層，但緩沖層仍然延用高 成本的真空沉積法。第二代高溫超導(dǎo)帶材的產(chǎn)業(yè)化還有賴于其制造成本的進(jìn)一步降低，為 便于緩沖層的制造，開發(fā)一種適合無氟的化學(xué)溶液沉積法制備帶材用的可實(shí)現(xiàn)多種氣氛的 分區(qū)控制的熱處理爐，使之可同時模擬多種復(fù)雜的靜態(tài)加熱過程，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)帶材的動 態(tài)連續(xù)制備。在此基礎(chǔ)上開發(fā)無氟化學(xué)溶液沉積法連續(xù)制備百米級乃至千米級高溫超導(dǎo)帶 材的新型設(shè)備有利于推動低成本、高性能二代帶材的制備和應(yīng)用發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，本發(fā)明旨在提供一種無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制 備高溫超導(dǎo)帶材的熱處理爐，使之實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)帶材緩沖層和超導(dǎo)層的無氟化學(xué)溶液沉積法 連續(xù)制備生產(chǎn)，且成本低廉，操作簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的通過如下手段來實(shí)現(xiàn)。無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理設(shè)備，采用主要包括放卷 裝置1、收卷裝置10、連續(xù)涂覆裝置4、連續(xù)干燥裝置6和連續(xù)熱處理爐9的專用設(shè)備進(jìn)行 無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材生產(chǎn)，其特征在于，所述的連續(xù)熱處理爐9 構(gòu)造是爐膛12由帶熱電偶的碳化硅管構(gòu)成；耐高溫不銹鋼爐管13安裝在爐膛中，其上設(shè) 置有進(jìn)氣口 16、17、18、19和排氣口 15、20 ；爐管13內(nèi)安裝有等間距的支架14 ；支架21安裝 在爐體下方；滑輪22安裝在支架21下方。本發(fā)明的連續(xù)熱處理爐具有三十段可控溫區(qū)，安裝在爐管上的多個進(jìn)氣口和排氣 口可實(shí)現(xiàn)多種氣氛的分區(qū)控制，可同時模擬多種復(fù)雜的靜態(tài)加熱過程，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)帶材 的動態(tài)連續(xù)制備。安裝在爐管內(nèi)的支架可保證帶材在爐中連續(xù)運(yùn)動的平穩(wěn)性，有利于制備 均勻穩(wěn)定的大尺度帶材。


圖1是本發(fā)明生產(chǎn)過程的設(shè)備布置示意圖。
圖2是圖1實(shí)施例的連續(xù)熱處理爐的剖面圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步的描述。但是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下面的實(shí)施 方式只是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及應(yīng)用。圖1是本發(fā)明生產(chǎn)過程的設(shè)備布置示意圖，無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高 溫超導(dǎo)帶材的設(shè)備主要包括放卷裝置1、收卷裝置10、連續(xù)涂覆裝置4、連續(xù)干燥裝置6和 連續(xù)熱處理爐9。放卷裝置1和收卷裝置10由伺服電機(jī)驅(qū)動，連續(xù)涂覆裝置4的下方設(shè)置 一帶材3導(dǎo)向輪5 ；連續(xù)干燥裝置6后設(shè)置一帶材3導(dǎo)向輪8。帶材3由放卷裝置1引出 經(jīng)過連續(xù)涂覆裝置4進(jìn)行化學(xué)溶液涂覆，再經(jīng)過連續(xù)干燥裝置6進(jìn)行濕膜干燥熱處理，接著 進(jìn)入連續(xù)熱處理爐9進(jìn)行各種熱處理，最后回收于收卷裝置10。所述的帶材3從放卷滾筒 2引出，均勻回收于收卷滾筒11 ；所述的連續(xù)涂覆裝置可實(shí)現(xiàn)涂層溶液在帶材上的連續(xù)涂 覆，可控制涂層厚度；所述的連續(xù)干燥裝置6安裝在連續(xù)涂覆裝置后面，主要結(jié)構(gòu)是紅外加 熱控溫器件7。圖2表達(dá)了連續(xù)熱處理爐9的基本構(gòu)造爐膛12由帶熱電偶的碳化硅管組成；爐 管13是耐高溫的不銹鋼管，安裝在爐膛中；爐管13上安裝有進(jìn)氣口 16、17、18、19和排氣口 15,20 ；爐管13內(nèi)安裝有等間距的支架14 ；支架21安裝在爐體下方；滑輪22安裝在支架21 下方。連續(xù)熱處理爐9有三十段控溫區(qū)，可同時進(jìn)行多種熱處理工藝；進(jìn)氣口 16、17、18、19 和排氣口 15、20可實(shí)現(xiàn)多種氣氛分區(qū)控制的連續(xù)熱處理工藝?；?2可減小熱脹冷縮產(chǎn) 生的爐體變形。
權(quán)利要求
1.無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理爐，其特征在于，所述的連 續(xù)熱處理爐(9)構(gòu)造是爐膛(12)由帶熱電偶的碳化硅管構(gòu)成；耐高溫不銹鋼爐管(13)安 裝在爐膛中，其上設(shè)置有進(jìn)氣口(16)、(17)、(18)、(19)和排氣口(15)、(20)；爐管(13)內(nèi) 安裝有等間距的支架(14)；支架(21)安裝在爐體下方；滑輪(22)安裝在支架(21)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理爐， 其特征在于，所述連續(xù)熱處理爐(9 )具有可同時進(jìn)行多種熱處理工藝的三十段控溫區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理爐， 其特征在于，所述爐管(13)的進(jìn)氣口(16)、(17)、(18)、(19)與多種氣氛源相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無氟化學(xué)溶液沉積法動態(tài)連續(xù)制備高溫超導(dǎo)帶材熱處理爐，所述的連續(xù)熱處理爐(9)構(gòu)造是爐膛(12)由帶熱電偶的碳化硅管構(gòu)成；耐高溫不銹鋼爐管(13)安裝在爐膛中，其上設(shè)置有進(jìn)氣口(16)、(17)、(18)、(19)和排氣口(15)、(20)；爐管(13)內(nèi)安裝有等間距的支架(14)；支架(21)安裝在爐體下方；滑輪(22)安裝在支架(21)下方。本發(fā)明可同時實(shí)現(xiàn)多種氣氛分區(qū)控制的不同熱處理工藝過程，生產(chǎn)效率高。本發(fā)明設(shè)備基于無氟化學(xué)溶液沉積方法制備帶材，在非真空條件下制備且無需配套排氟設(shè)施，成本低廉、工藝簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01B12/06GK102135377SQ20111004967
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者張勇, 王文濤, 蒲明華, 趙勇, 雷鳴 申請人:西南交通大學(xué)