本技術(shù)涉及超導(dǎo)接頭制備，具體來說是一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置。

背景技術(shù)：

1、超導(dǎo)接頭技術(shù)是超導(dǎo)磁體的關(guān)鍵技術(shù)之一，超導(dǎo)接頭承擔(dān)著連接磁體電回路的重要任務(wù)，被廣泛用于需要高均勻度的密繞螺線管線圈的磁體中，如磁共振成像磁體(mri)、核磁共振磁體(nmr)和閉環(huán)運(yùn)行的磁體。超導(dǎo)接頭的性能直接決定著磁體的穩(wěn)定運(yùn)行，而且超導(dǎo)接頭的性能受諸多因素的影響，外界磁場環(huán)境、自身機(jī)械結(jié)構(gòu)、裝配焊接工藝等都會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生影響。如何設(shè)計(jì)裝置減小超導(dǎo)磁體接頭的電阻具有重要意義。

2、目前的低溫超導(dǎo)接頭主要有nbti超導(dǎo)接頭、nb3sn超導(dǎo)接頭和nbti-nb3sn混合超導(dǎo)接頭，其中nbti超導(dǎo)接頭應(yīng)用最為廣泛。nbti超導(dǎo)材料無各向異性，具有高臨界電流密度、塑性好的特點(diǎn)，上臨界磁場r＝v/i，臨界溫度tc＝9.2k。其在中低磁場中有著極佳的機(jī)械性能和加工塑性，nbti的加工成本遠(yuǎn)低于其他超導(dǎo)材料。

3、目前制作nbti超導(dǎo)接頭的方法主要有：釬焊、冷壓焊、擴(kuò)散焊、燒結(jié)法、焊料基底置換法等。其中釬焊法使用熔融焊料填充間隙，設(shè)備簡單便于操作，成本低廉使用廣泛，但是釬焊接頭的強(qiáng)度較低，并且母材與釬料成分相差較大會(huì)使其耐蝕力較差。冷壓焊通過硝酸和氫氟酸溶液去除nbti超導(dǎo)芯外面的銅、氧化層以及有機(jī)物，隨后將兩根超導(dǎo)細(xì)絲絞在一起，插入到cu、nb、或nbti管中，在液壓機(jī)給予的足夠大的壓力下，nbti芯會(huì)連接在一起，該方法簡單便于操作，但是酸洗之后超導(dǎo)線材接觸空氣易氧化，該工藝性能不太穩(wěn)定且應(yīng)用范圍小。燒結(jié)法是進(jìn)行結(jié)構(gòu)填充，可以從微觀層面使得接頭部位的織構(gòu)與母材相近，但工藝過程復(fù)雜，操作困難，應(yīng)用并不廣泛。焊料基底置換法通過替換基質(zhì)材料制作超導(dǎo)接頭，這使得超導(dǎo)線材與焊料接觸充分，接頭電阻非常小，但工藝過程較為復(fù)雜，制備時(shí)間較長。

4、因此，本裝置將酸洗法與焊料基底置換法相結(jié)合，用酸性溶液去除超導(dǎo)線中的銅基，裝置內(nèi)為真空環(huán)境，超導(dǎo)線材不與空氣接觸，超導(dǎo)線材直接浸入熔融焊料中，防止其氧化的可能，減小了接頭電阻，簡化了制備的工藝流程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于如何消除超導(dǎo)接頭制備過程中極易氧化的問題，同時(shí)簡化制備工序，減少制備時(shí)長。

2、本實(shí)用新型通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

3、一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，包括第一容器、第二容器；所述第一容器和第二容器之間通過閘閥可拆卸聯(lián)通；所述第一容器用于存放酸性溶液，第二容器用于存放熔融態(tài)鉛鉍；

4、所述第二容器包括進(jìn)氣口、排氣口、用于nbti絲簇穿入的穿入孔；所述進(jìn)氣口用于通入惰性氣體，所述排氣口用于排出被置換的空氣。

5、本實(shí)用新型通過兩個(gè)容器之間的自由通斷，讓超導(dǎo)線材依次經(jīng)過酸洗和焊料，并通過惰性氣體環(huán)境保障酸洗后的線材不會(huì)發(fā)生氧化，整個(gè)制備過程順暢快捷，操作簡單，裝置組裝拆卸簡單易實(shí)現(xiàn)，對(duì)作業(yè)人員技術(shù)要求低。

6、進(jìn)一步的，所述閘閥包括閘板、第一接頭、第二接頭、中間法蘭；所述第一接頭、第二接頭通過中間法蘭固定；所述第一接頭被配置為與第一容器的連接口密封裝配，所述第二接頭被配置為與第二容器的連接口密封裝配；所述閘板與中間法蘭形成閘口，從而實(shí)現(xiàn)第一容器與第二容器的通斷。

7、進(jìn)一步的，所述第一接頭和第二接頭結(jié)構(gòu)相同，均包括法蘭盤及與第一容器或第二容器連接口嵌套裝配的套筒；所述第一接頭、第二接頭、中間法蘭軸向連通。

8、進(jìn)一步的，所述中間法蘭開設(shè)有u形插槽，所述閘板與u形插槽插接配合，以實(shí)現(xiàn)第一容器與第二容器的通斷。

9、進(jìn)一步的，還包括用于對(duì)第二容器加熱的加熱單元。

10、進(jìn)一步的，所述加熱單元為加熱絲，纏繞在第二容器外部。

11、進(jìn)一步的，所述第二容器設(shè)置有封蓋，所述進(jìn)氣口、排氣口、穿入孔均開設(shè)在封蓋上。

12、進(jìn)一步的，在所述進(jìn)氣口、排氣口、穿入孔處安裝有彎管段。

13、進(jìn)一步的，所述套筒包括由內(nèi)外兩層套筒形成的環(huán)形腔，所述第一容器或第二容器的連接口嵌入環(huán)形腔內(nèi)。

14、進(jìn)一步的，所述環(huán)形腔底部放置有密封環(huán)，所述第一容器或第二容器的連接口抵緊密封環(huán)。

15、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

16、本實(shí)用新型通過兩個(gè)容器之間的自由通斷，讓超導(dǎo)線材依次經(jīng)過酸洗和焊料，并通過惰性氣體環(huán)境保障酸洗后的線材不會(huì)發(fā)生氧化，整個(gè)制備過程順暢快捷，操作簡單，裝置組裝拆卸簡單易實(shí)現(xiàn)，對(duì)作業(yè)人員技術(shù)要求低。

技術(shù)特征：

1.一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，包括第一容器(1)、第二容器(2)；所述第一容器(1)和第二容器(2)之間通過閘閥(3)可拆卸聯(lián)通；所述第一容器(1)用于存放酸性溶液，第二容器(2)用于存放熔融態(tài)鉛鉍；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述閘閥(3)包括閘板(31)、第一接頭(32)、第二接頭(33)、中間法蘭(34)；所述第一接頭(32)、第二接頭(33)通過中間法蘭(34)固定；所述第一接頭(32)被配置為與第一容器(1)的連接口密封裝配，所述第二接頭(33)被配置為與第二容器(2)的連接口密封裝配；所述閘板(31)與中間法蘭(34)形成閘口，從而實(shí)現(xiàn)第一容器(1)與第二容器(2)的通斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述第一接頭(32)和第二接頭(33)結(jié)構(gòu)相同，均包括法蘭盤(331)及與第一容器(1)或第二容器(2)連接口嵌套裝配的套筒(332)；所述第一接頭(32)、第二接頭(33)、中間法蘭(34)軸向連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述中間法蘭(34)開設(shè)有u形插槽，所述閘板(31)與u形插槽插接配合，以實(shí)現(xiàn)第一容器(1)與第二容器(2)的通斷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述第二容器(2)設(shè)置有封蓋(21)，所述進(jìn)氣口(22)、排氣口(23)、穿入孔(24)均開設(shè)在封蓋(21)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，在所述進(jìn)氣口(22)、排氣口(23)、穿入孔(24)處安裝有彎管段。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述套筒(332)包括由內(nèi)外兩層套筒形成的環(huán)形腔，所述第一容器(1)或第二容器(2)的連接口嵌入環(huán)形腔內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種nbti超導(dǎo)接頭制備裝置，其特征在于，所述環(huán)形腔底部放置有密封環(huán)，所述第一容器(1)或第二容器(2)的連接口抵緊密封環(huán)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種NbTi超導(dǎo)接頭制備裝置，包括第一容器、第二容器；所述第一容器和第二容器之間通過閘閥可拆卸聯(lián)通；所述第一容器用于存放酸性溶液，第二容器用于存放熔融態(tài)鉛鉍；所述第二容器包括進(jìn)氣口、排氣口、用于NbTi絲簇穿入的穿入孔；所述進(jìn)氣口用于通入惰性氣體，所述排氣口用于排出被置換的空氣。本技術(shù)通過兩個(gè)容器之間的自由通斷，讓超導(dǎo)線材依次經(jīng)過酸洗和焊料，并通過惰性氣體環(huán)境保障酸洗后的線材不會(huì)發(fā)生氧化，整個(gè)制備過程順暢快捷，操作簡單，裝置組裝拆卸簡單易實(shí)現(xiàn)，對(duì)作業(yè)人員技術(shù)要求低。

技術(shù)研發(fā)人員：匡光力,曹夢蝶,吳向陽,謝虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240428
技術(shù)公布日：2024/12/26