CN102133563A - 无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备 - Google Patents

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王文涛
赵勇
雷鸣
张红
蒲明华
张勇
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Abstract

本发明公开了一种无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备，主要包括连续涂覆装置（4）、连续干燥装置（6）、连续热处理炉（9）、放卷装置（1）和收卷装置（10）,其特征在于,所述的放卷装置（1）、收卷装置（10）由伺服电机驱动;连续涂覆装置（4）内的狭缝模出口（17）下方设置一带材（3）导向轮（5）；连续干燥装置（6）后设置一带材（3）导向轮（8）。本发明可实现带材在连续涂覆装置、连续干燥装置和连续热处理炉之间的连续运动，从而达到动态连续制备带材的目的。本发明设备使得生产工艺可在非真空条件下进行且无需配套排氟设施，成本低廉、工艺简单，适合于工业化生产。

Description

无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备
技术领域
本发明属于高温超导涂层材料制备领域，具体涉及一种无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材的设备。
背景技术
第二代高温超导带材即涂层导体以其在液氮温区下较高的临界电流密度和不可逆场，在电力、交通、军事和医学等领域具有巨大的应用前景。其中高昂的制造成本是制约第二代高温超导带材规模化应用的主要因素。目前，国际上高性能的二代带材其缓冲层和超导层普遍采用真空沉积法制备。而真空沉积法需要在高真空条件下制备，不易精确控制原料的化学计量配比，薄膜的生长速率较慢，制造成本高昂，不利于二代带材的产业化发展。因此，低成本的化学溶液沉积法受到了世界范围内的广泛关注。化学溶液沉积法无需在真空条件下制备，可精确控制原料的化学计量配比，实现原料在分子量级的均匀混合，操作简单易推广。为了进一步降低带材制备成本，近年来人们尝试用化学溶液法中较为成熟的三氟醋酸盐法制备带材的超导层并取得了较好的结果。但含氟的化学溶液沉积法含有氟污染且配套排氟设施增加了带材的应用成本。因此，有必要开发一种无氟的化学溶液沉积法制备带材用缓冲层和超导层。在此基础上开发无氟化学溶液沉积法连续制备百米级乃至千米级高温超导带材的新型设备对低成本、高性能二代带材的制备和应用具有重要的意义。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明旨在提供一种无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材的设备，使之实现超导带材缓冲层和超导层的无氟化学溶液沉积法连续制备生产，且成本低廉，操作简单，适合工业化生产。
本发明的目的通过如下手段来实现。
无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备，主要包括连续涂覆装置4、连续干燥装置6、连续热处理炉9、放卷装置1和收卷装置10,所述的放卷装置1、收卷装置10由伺服电机驱动；连续涂覆装置4内的狭缝模出口17下方设置一带材3导向轮5；连续干燥装置6后设置一带材3导向轮8。
上述连续涂覆装置4可实现带材3的动态连续涂覆；
上述连续干燥装置6安装在连续涂覆装置后面；上述连续干燥装置6主要结构是红外加热控温器件7；
上述连续热处理炉9可实现带材3的动态连续热处理；
上述带材3均匀缠绕在放卷装置1的放卷滚筒2上；上述带材3均匀回收于收卷装置10的收卷滚筒11上；
上述放卷装置1和收卷装置10均可调节旋转速度和旋转方向；
上述放卷装置1和收卷装置10使带材3始终处于可控张力的状态。
与现有技术相比，本发明的技术方案的有益效果是：
一、该发明采用伺服电机驱动放卷装置和收卷装置，实现带材在连续涂覆装置、连续干燥装置和连续热处理炉之间的连续运动，从而达到动态连续制备带材的目的。
二、该发明的连续涂覆装置可实现涂层溶液在带材上的动态连续涂覆。通过调节电机的旋转速度可控制涂层的厚度，方法简单，易推广。
三、该发明的连续热处理炉具有分段控温和分区控制多种气氛的特点，加之收放卷装置可大范围内调节的带材牵引速度，可同时模拟多种复杂的静态加热过程，实现了带材不同制备工艺的连续热处理过程。
四、该发明用于无氟化学溶液沉积法制备超导带材，无需配套排氟设施，成本低廉，操作简单，适合批量化生产。
附图说明：
图 1是本发明生产过程的设备布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述。但是应该强调的是，下面的实施方式只是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。
根据图1，无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材的设备主包括连续涂覆装置4、连续干燥装置6、连续热处理炉9、放卷装置1和收卷装置10。所述的放卷装置1、收卷装置10由伺服电机驱动。所述的连续涂覆装置4内的狭缝模出口17下方设置一带材3导向轮5；所述的连续干燥装置6后设置一带材3导向轮8。带材3由放卷装置1引出经过连续涂覆装置4进行化学溶液涂覆，再经过连续干燥装置6进行湿膜干燥热处理，接着进入连续热处理炉9进行各种热处理，最后回收于收卷装置10。所述的放卷装置1和收卷装置10均可调节旋转速度和旋转方向，且使带材3始终处于可控张力的状态。所述的连续涂覆装置4可实现带材3的动态连续涂覆。所述的连续干燥装置6安装在连续涂覆装置后面。所述的连续干燥装置6主要结构是红外加热控温器件7。所述的连续热处理炉9可实现带材3的动态连续热处理。所述的带材3均匀缠绕在放卷装置1的放卷滚筒2上。所述的带材3均匀回收于收卷装置10的收卷滚筒11上。

Claims (3)

1.无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备，主要包括连续涂覆装置（4）、连续干燥装置（6）、连续热处理炉（9）、放卷装置（1）和收卷装置（10）,其特征在于,所述的放卷装置（1）、收卷装置（10）由伺服电机驱动；连续涂覆装置（4）内的狭缝模出口（17）下方设置一带材（3）导向轮（5）；连续干燥装置（6）后设置一带材（3）导向轮（8）。
2.根据权利要求1所述之无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备，其特征在于，所述连续干燥装置（6）安装在连续涂覆装置后面。
3.根据权利要求1所述之无氟化学溶液沉积法动态连续制备高温超导带材设备，其特征在于，所述连续干燥装置（6）采用红外加热控温器件。
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