CN102530289A - 一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法 - Google Patents

一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法 Download PDF

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焦玉磊
郑明辉
肖玲
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Abstract

本发明涉及一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法，该方法包括将厚度为11～18微米的塑料薄膜，依照单轴模压成型超导块材的尺寸裁剪成长条状，该长条宽度＝(超导块材轴向长度+1.2倍超导块材径向直径)～(超导块材轴向长度+2.0倍超导块材径向直径)；把长条状塑料薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布；然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。该方法是在对超导前驱物块体真空封装之前，采用塑料薄膜对超导前驱物块体进行多层包覆，避免了在冷等静压过程中超导前驱物块体被油污染的现象发生。

Description

一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法
技术领域
本发明涉及利用冷等静压装置成型高温超导块材时对超导块材采用的一种包覆方法。
背景技术
自从1986年发现高温超导电性以来，在世界范围内掀起了高温超导研究热潮。到目前为止，对高温超导的材料领域和强电弱电应用领域都进行了广泛细致的研究。对于高温超导块材来说，有两个基本的特性即超导磁悬浮力和俘获磁场，块材的磁浮特性可以用于制作超导无接触输运***，磁浮轴承，飞轮储能***等，基于高俘获磁通的特性，可以制作高温超导磁体，超导电机等。因此，制备高性能的超导材料是关键。利用熔融织构生长技术可以制备大尺寸高性能的超导块材，但是要想获得能实用的超导材料，必须进一步提高高温超导块材的临界电流密度和单畴尺寸以及块材的机械强度。为此，采用结合顶部籽晶技术的熔融织构生长工艺制备大尺寸高性能的单畴超导块材成为近年来超导块材研究的热点。
然而，对于大尺寸(直径大于30mm)的超导样品，前驱物成型是超导块材制备过程中的一个重要环节。通常采用的成型方式为单轴模压与/或冷等静压。当采用粒度较细的粉体用单轴模压成型时，在压制好的前驱物块体中，容易形成微裂纹，这种缺陷在烧结后仍旧保留在块体中，严重影响了超导块材的机械、电学和磁学性能。因此，研究超导前驱物粉体的成型工艺至关重要。目前，对于直径大于30mm的超导块材，单轴模压后前驱物块体产生较多的裂纹，而且密度较小，所以一般采用冷等静压方式成型。而在冷等静压过程中，对超导前驱物块体的真空封装提出了较高要求。通常的做法是直接把超导前驱物块体装入铝箔密封套中，然后用真空封装机进行真空封装。但在冷等静压过程中，经常发生封装套进油的现象，导致超导前驱物块体报废，造成浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述问题，提供一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法，以避免在冷等静压过程中超导前驱物块体被油污染的现象发生。
为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：
一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法，该方法包括将厚度为11～18微米的塑料薄膜，依照单轴模压成型超导块材的尺寸裁剪成长条状，该长条宽度＝(超导块材轴向长度+1.2倍超导块材径向直径)～(超导块材轴向长度+2.2倍超导块材径向直径)，该长条长度约为3倍超导块材径向周长；把塑料薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对超导块材上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布；然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
如上所述的方法，其中，所述塑料薄膜可选自聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚偏二氯乙烯薄膜。
本发明的有益效果在于，本发明的方法是在对超导前驱物块体真空封装之前，采用塑料薄膜对超导前驱物块体进行多层包覆，再装入铝箔真空封装套进行真空封装，避免了在冷等静压过程中超导前驱物块体被油污染的现象发生。
具体实施方式
实施例1
将Gd211粉体按40mol％的比例加入到Gd123粉体中，并混入0.2wt％Pt，经高速振摆球磨混合均匀后，用单轴模压成型。成型压力为11.7MPa，成型后超导块材的直径为57mm，厚度为15mm。为了提高超导块材的初始密度，通常在用单轴模压预成型的基础上，再进行冷等静压处理。
使用厚度11微米的聚乙烯(PE)膜，裁剪宽度为140mm，长度500mm的PE膜，把PE薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布，然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
然后把真空封装好的超导块材置入1000牛顿的冷等静压装置中进行成型。
对冷等静压后的超导块材进行观察，发现即使真空封装套有部分开裂进油，由于有PE膜包裹，在等静压过程中，PE膜粘接在一起，对置于PE保鲜膜中的超导块材起到了很好的保护作用，使超导块材没有受到油污染。
实施例2
应用与实施例1中相同的方法制备单轴模压成型超导块材。
使用厚度11微米的聚氯乙烯(PVC)膜，裁剪宽度为140mm，长度500mm的PE膜，把PE薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布，然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
然后把真空封装好的超导块材置入1000牛顿的冷等静压装置中进行成型。
对冷等静压后的超导块材进行观察，发现即使真空封装套有部分开裂进油，有PVC膜包裹，在等静压过程中，PVC膜粘接在一起，对置于保鲜膜中的超导块材起到了很好的保护作用，使超导块材免受油污染。
实施例3
应用与实施例1中相同的方法制备单轴模压成型超导块材。
使用聚偏二氯乙烯(PVDC)自粘保鲜膜。裁剪宽度为140mm，长度500mm的PVDC自粘保鲜膜，把薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布，然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
然后把真空封装好的超导块材置入1000牛顿的冷等静压装置中进行成型。
对冷等静压后的超导块材进行观察，发现即使真空封装套有部分开裂进油，由于有PVDC膜包裹，在等静压过程中，PVDC膜粘接在一起，对置于保鲜膜中的超导块材起到了很好的保护作用，使超导块材免受油污染。
对比例1
应用与实施例1中相同的方法制备单轴模压成型超导块材。
使用厚度14微米的聚乙烯(PE)膜，裁剪宽度为140mm，长度500mm的PE膜，把PE薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对上下表面不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布，然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材与一块未采用任何措施保护的同尺寸超导块材分别置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
然后把真空封装好的超导块材一起置入1000牛顿的冷等静压装置中进行成型。
对冷等静压后的超导块材进行观察，发现在真空封装套有部分开裂进油的情况下，由于有PE膜包裹，在等静压过程中，PE膜粘接在一起，对置于PE保鲜膜中的超导块材起到了很好的保护作用，使超导块材没有受到油污染。而在真空封装前未实施任何保护措施的超导块材，在等静压过程中，如果真空封装套漏油，那么整个超导块材都会被油浸透而报废。
综上所述，如果对超导块材进行冷等静压成型，对超导块材进行真空封装之前，先采用自粘保鲜膜(11～18微米)对超导块材进行有效的包覆，是避免在冷等静压过程中超导块材被油污染的一种很好的辅助方法。

Claims (2)

1.一种超导块材冷等静压成型用的超导块材包覆方法，其特征在于，该方法包括将厚度为11～18微米的塑料薄膜，依照单轴模压成型超导块材的尺寸裁剪成长条状，该长条宽度＝(超导块材轴向长度+1.2倍超导块材径向直径)～(超导块材轴向长度+2.2倍超导块材径向直径)，该长条长度约为3倍超导块材径向周长；把长条状塑料薄膜沿超导块材轴向卷裹3层，对超导块材上下表面处不同层的薄膜分别紧贴表面铺平，使相互之间的缝隙交错排布；然后把用塑料薄膜包裹好的超导块材置入铝箔真空封装套，并用真空封装机封装好。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜可选自聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚偏二氯乙烯薄膜。
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