超導電線及其製造方法以及由其形成的產品的製作方法
2023-12-07 19:21:06
專利名稱：超導電線及其製造方法以及由其形成的產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及超導電線及其製造方法以及由其形成的產品。
背景技術：
包含有多根細絲的超導電線常被用於各種電磁裝置中，如磁體、發動機和變壓器。最近發現二硼化鎂(MgB2)具有超導性能。人們認為二硼化鎂可以在20-30K和0-3T範圍內替代普通的超導體，如鈦化鈮或鉍、鍶、鈣、銅和氧(BSCCO)而製成導電帶或導線。製造二硼化鎂的方法是將硼細絲暴露在鎂蒸汽中。這個方法並不能形成很長(大於500米)的超導電線。因此需要獲得一種製造長度大於或等於約350,000英尺的二硼化鎂電線的方法。
發明內容
本發明公開了一種製造電線的方法，包括將鎂填充到金屬管的孔中；密封管的端部；使管變形以增加其長度；使管與硼接觸以使鎂和硼反應而形成超導的二硼化鎂。
本發明還公開了一種製造超導電線的方法，包括使硼細絲、硼帶、或者包含硼細絲或硼帶的組合與熔融的鎂接觸，以形成二硼化鎂電線。
本發明還公開了一種製造電線的方法，包括使第一超導電線的第一端與第二超導電線的第二端接觸，其中超導電線包括含有超導組合物的超導細絲，該超導組合物包括二硼化鎂；在一點將第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端一起加熱以形成焊接部位，其中在形成焊接部位之後，含有超導組合物的超導細絲與超導細絲的其它任何部分都有連續的電接觸。
本發明還公開一種製造電線的方法，包括擠壓包含金屬基質和至少一個細絲的預製坯；其中細絲包括含有二硼化鎂的超導組合物以形成經擠壓的預製坯；拉絲或旋鍛(swaging)經擠壓的預製坯以形成超導線。
本發明還公開了使用上述方法和上述電線製造出的產品。
下面參照附圖詳細描述本發明的其它特徵。附圖中類似的元件由相同的附圖標記表示。
圖1是超導電線的橫截面示意圖；圖2是由超導電線形成的多根電線電纜的側面和橫截面的剖面圖；和圖3是由超導電線構成的扁平帶的橫截面示意圖。
具體實施例方式
上面描述了較長的超導電線的製造方法，其中所述電線包含二硼化鎂細絲。該細絲通常被焊接在一起以形成長度大於或等於約350,000英尺，優選大於或等於約500,000英尺的電線，更優選形成大於或等於約1,000,000英尺的電線。它們連接的優選方法是電子束焊接和雷射束焊接。
所述電線可有利地形成其它類似的導電結構，例如扁平帶和纏繞的多股電纜。超導電線被應用於電磁裝置中，如超導磁體，、發動機、變壓器和發電機。這些電磁裝置可以被裝在較大的系統中，例如裝入磁共振成像系統。
圖1是超導電線100的一個實施例的橫截面示意圖。超導電線100包括至少一個具有超導組合物的細絲110。儘管圖1中示出了七根這種細絲110，但本發明對超導電線100中包含的細絲數量沒有限制。在圖1所示的一個實施例中，至少一部分細絲被封閉在任選的金屬基質120中，這有助於形成連續長度的超導細絲。在另一實施例中(未示出)，超導電線100不具有金屬基質，並且基本由一個或多個包含超導組合物的細絲110組成。
如上所述，細絲110包含有超導組合物。該超導組合物主要包括具有約39K的超導轉變溫度(TC)的二硼化鎂(MgB2)。二硼化鎂所具有的超臨界傳導溫度TC比任何已知的無氧和無C60基化合物的傳導溫度幾乎高2倍。二硼化鎂超導組合物優選包含鎂和硼的第一超導相，但可任意包含其它攙雜物，如金屬相載體。在一個實施例中，第一超導相為二硼化鎂。另外，第一超導相可以是介於二硼化鎂和其它組合物之間的固溶體，如硼化鈦和/或二硼化鈦。所述超導組合物也可任意包括第二超導相，該相具有與二硼化鎂相同或相關的晶體結構，並且具有可比的超導特性。
攙雜物除了提供金屬相載體以外，還可以改變晶格構形或間距，和/或提高超導特性。根據第一超導相的化學組成，可以加入的有用攙雜物包括銅、金、銀、鎂、鋅、鉛、鎘、錫、鉍、鎵、汞和銦，或者是包含上述攙雜物中至少一個的組合物。在一個實施例中，二硼化鎂包含附加的元素鎂。元素鎂通常是由於其惰性被加入其中的。
不考慮超導組合物中的其它成分，該超導組合物具有一定體積比的超導相，該體積比在可操作的臨界溫度可有效提供超導特性。在一個實施例中，超導相的體積佔總超導組合物的體積百分數為大於或等於約19。一般優選第一超導相佔總超導組合物的的體積百分數大於或等於約25，更優選大於或等於約35，更優選大於或等於約50，更優選大於或等於約75。通常當短距離發射電流並且對磁性性能感興趣時應用低體積比的第一超導相。
超導電線包括至少一個具有細絲特徵尺寸的細絲，其中所述細絲是連續的，並且包含大量二硼化鎂顆粒，而且大量二硼化鎂顆粒的平均顆粒尺寸小於或等於細絲特徵尺寸的約10％。超導電線還包含圍繞並接觸該至少一個細絲的金屬基質，其中該金屬基質在低於約20K的溫度下導電，並且其熱膨脹係數具有基本等於或大於二硼化鎂的熱膨脹係數。特徵尺寸是細絲的最小尺寸，例如具有圓形橫截面的細絲的直徑，或者具有橢圓形橫截面細絲的短軸。
在一個實施例中，超導組分中的二硼化鎂顆粒的平均尺寸小於或等於約500納米，優選小於等於約300納米，更優選小於等於約200納米，更優選小於等於約100納米。所述尺寸是二硼化鎂顆粒的最大尺寸。
金屬基質材料120是任選的，但使用時更適宜在深冷溫度(例如低於約77K)時導電。為了避免電線100在室溫和深冷溫度之間循環的過程中破損，金屬基質具有與形成至少一個細絲110的大量超導組合物顆粒一致的熱膨脹係數。當金屬基質120具有與超導組合物基本相同的熱膨脹係數時，至少一個細絲110被施加零應力。當金屬基質120的熱膨脹係數大於超導組合物的熱膨脹係數時，至少一個細絲110被施加可增加至少一個細絲110和超導電線100的臨界電流的壓縮應力。如果金屬基質120的熱膨脹係數小於超導組合物的，至少一個細絲110被施加可降低至少一個細絲110和超導電線100的臨界電流的拉伸應力。這樣，金屬基質120應該具有與超導組合物的熱膨脹係數基本相同或大於其的熱膨脹係數。金屬基質一般包括能夠承受熱處理過程中的高溫的材料。金屬基質優選是導電的。金屬基質包括銅或銅合金，或者金屬基質選自不鏽鋼、鉭、鎂或者氧化物散布強化銅和鎳合金。
金屬基質還可以是具有孔的管子，鋼坯等，不論是超導組合物還是超導組合物的前體(例如鎂和硼)都可以沉澱在孔中。在任選的實施例中，金屬基質由銅或銅合金和設置於超導組合物和銅之間的第二金屬層構成。第二金屬層是阻擋層或高電阻層。在一個實施例中，阻擋層選自鉭、鈮、鎳、鎳合金、鐵、鎢、鉬和其組合。在另一實施例中，電阻層選自鈷、錳、鎳鉭合金或鎳鋯合金。
如果管子具有多個孔，則一般希望孔具有相同的平均半徑。但單個孔的半徑不必彼此相同。另外，孔也可以具有任何所需要的幾何形狀。例如當一個孔的橫截面幾何形狀是圓形時，另一個孔可以是橢圓形，等等。任何一個孔的半徑與管子的半徑比值約為0.1-約0.99。在這個範圍中，所希望的比值是大於或等於約0.15，優選的是大於或等於約0.2，更優選是大於或等於約0.25。
具有超導組合物的細絲也可以由多個不同的方法製造。在將超導組合物形成電線的製造方法的一個實施例中，貫穿其長度帶有至少一個圓柱形孔的金屬管由超導組合物填充，隨後經過變形處理，以減少管的橫截面積，同時增加其長度。在一個實施例中，超導組合物包括二硼化鎂。所述超導組合物也可基本由二硼化鎂組成。金屬管可具有任意數量的非交叉孔，這些孔從管的第一端貫穿延伸到管的第二端，並且這些孔的至少一個孔在拉伸過程之前由超導組合物填充。管的第一端和第二端分別位於管的直徑橫截面上。一般，構成超導組合物的微粒在進行變形過程之前與至少一種其它粉末微粒可進行電連通是被期望的。
在變形之前密封含有二硼化鎂的金屬管。所述變形可包含擠壓、鍛造、軋制(rolling)、旋鍛(swaging)、拉伸等方法，還可以是包含至少一個上述方法的組合方法。進行變形是為了延伸管子的長度和減少其橫截面積。通常期望在每一變形過程中的長度變化都大於或等於約5％的管子原始長度。一般期望管子長度的變化是原始管子長度的大於或等於約10％，優選為大於或等於約50％，更優選為大於或等於約100％。通常以這樣的方式對管子進行變形構造，以使孔中的超導組合物微粒與另一微粒有連續的電連通，以形成細絲110。
管子通常經變形以形成橫截面積約0.1mm2-約5mm2的超導電線。在此範圍中，可以採用大於或等於約0.2的橫截面積，優選的是採用大於或等於約0.3的橫截面積，更優選是大於或等於約0.5的橫截面積。在此範圍中，橫截面積也希望小於或等於約4.5，優選小於或等於約4.2，更優選小於或等於約3.5。通常，金屬基質所佔超導電線的橫截面積約為20％-80％。在此範圍中，金屬基質佔超導電線橫截面積大於或等於約25，優選大於或等於30，更優選大於或等於約35。金屬基質也可佔超導電線橫截面積的小於或等於約75，優選小於或等於約70，更優選小於或等於約65％。如果需要，還可將電線壓扁為帶或膜。
在變形過程之後，可對線，帶或膜進行加熱處理以改善其超導性能和/或機械性能。熱處理過程包括將電線加熱到大於或等於約600℃，優選是大於或等於約800℃，更優選是大於或等於約900℃。熱處理的時間為約1-約6小時。優選的熱處理時間大於或等於約2小時。通常，經冷卻的電線因具有複合結構的超導組合物而顯示出有效的超導性能。
在另一個製造超導電線的方法實施例中，一個至少帶有一個孔的金屬管由鎂和硼連同任何其它所需攙雜物填充。鎂與硼的示範性比值大於1∶2。可以採用的攙雜物是銅、金、銀、鎂、鋅、鉛、鎘、錫、鉍、鎵、汞、銦或至少包含上述一種金屬的組合物。隨後如上所述管子被密封並經過變形處理，以製成超導電線。隨後超導電線被加熱到大於或等於約700℃，以在電線中形成二硼化鎂。如上所述，可以將超導電線拉伸成膜， 帶等。
在另一個製造超導電線的方法實施例中，一種適宜的具有至少一個孔的條狀金屬管被填充鎂棒、鎂球、鎂粉、鎂顆粒、鎂片等。如上面所列出的攙雜物也可以連同鎂棒、鎂球、鎂粉、鎂顆粒、鎂片等加入到孔中。金屬管優選為當暴露於硼時不能形成硼化物的金屬。另外金屬管優選是在合理的時間段內允許穿過的硼擴散的金屬。用於製造超導電線的金屬管(條)中使用的金屬的合適實例為銅合金、不鏽鋼、鉭、鎂或氧化物散布強化銅和鎳合金。
隨後密封含有鎂的金屬管，並對其進行變形處理，以製造減小了橫截面積且增加了長度的電線。期望電線中鎂的存在形式為與電線等長的連續的細絲。這樣可允許當電線暴露於硼時，形成貫穿電線整體長度的具有超導組合物的細絲。
為了形成超導組合物，將含有鎂細絲的電線與硼接觸，使硼擴散到金屬中，最後對鎂電線進行熱處理，以形成含有二硼化鎂的超導組合物。使電線與硼接觸的優選方法是使其暴露於硼或暴露於含硼化合物中。在達到這些目的的一個方法中，將含有鎂細絲的電線裝到金屬盒子(如鐵盒)中，該盒子中含有含釋放硼的物質，活性物質和任意耐火補充劑的粉末混合物。這個方法被稱之為滲硼(boronizing)。將密封的盒子熱處理一段時間，其中在擴散整個金屬基質的硼和鎂之間進行化學反應，最終形成所期望的二硼化鎂。可被用作滲硼劑的硼釋放物質是非晶和結晶的硼、硼鐵、碳化硼和硼酸鹽，如硼砂。適用的活性物質有氯化物或釋放氟化物的化合物，如鹼金屬、鹼土金屬氯化物或氟化物。氟硼酸鹽，特別是四氟硼酸鉀已被廣泛地用作活性物質。通常在約800℃-約1,100℃進行滲硼，尤其是在約850℃-約950℃。通常期望能夠使大量硼擴散到金屬基質中以使鎂與硼的比值大於1∶2。
當硼最終擴散進入金屬基質，並且在接觸步驟期間與鎂細絲發生反應，為了促進硼進一步擴散到鎂細絲中，可進行任意額外的熱處理。硼通常穿透基質擴散到鎂細絲中，並與其發生反應，以製造超導組合物。通常需要在大於或等於約600℃的溫度下熱處理大於或等於約1小時，以形成連續的含有超導組合物的超導細絲。通常希望超導電線從第一端到第二端具有連續的超導電流的能力，並且超導細絲的長度一般都至少等於或大於從超導電線第一端到第二端的距離。在另一個製造超導電線的方法實施例中，可以組合上述任何製造電線的方法以製造電線或提高其性能。
如上所述，也可以將沒有金屬基質的超導電線焊接成總長大於或等於約350,000英尺長的延展段。為了達到此目的，首先製造形成沒有金屬基質的含超導組合物的超導電線。在該製造超導電線的方法中，在適當的反應器中將硼基質暴露在鎂蒸汽或熔融的鎂中，以形成主要含二硼化鎂的超導組合物。在一個實施例中，超導組分基本由二硼化鎂組成，而在另一個實施例中，超導組分由二硼化鎂組成。
如上所述，在一個沒有金屬基質的超導電線製造方法中，將可從市場上購買到的細絲、帶、膜等形狀的硼基質放置到反應器中，或者持續送入含有鎂蒸汽的反應器中。這個過程可以是分批處理過程，也可以連續處理過程。在一個實施例中，如果需要，硼基質可包含適量的攙雜物，或者通過使基質與鎂蒸汽接觸而將攙雜物導入到硼基質中。在另一個實施例中，硼基質可以包含一些攙雜物，而另一些攙雜物可以通過基質與攙雜物蒸汽接觸以蒸汽的形式導入到基質中。在另一個實施例中，硼基質不含攙雜物，或者僅含有少量所需濃度的攙雜物，而基質間隔地與蒸汽形式的鎂或攙雜物接觸，以形成超導組合物。鎂蒸汽與硼的重量比優選至少大於或等於約1∶2。當鎂與硼接觸時發生反應以形成超導組合物。隨後從反應器中取出超導組合物，再進行焊接。
通過上述方法製造超導電線的方法實施例中，鎂蒸汽在壓力下被導入到反應器，或者在導入反應器之後被壓縮。壓力的施加儘管是任選的，但其通常有助於鎂有效擴散，並且也可防止鎂在蒸汽狀態時由於低蒸汽壓力而損失。反應器中的壓力可在約1-約100千克每平方釐米(kg/cm2)之間變化。根據壓力，反應器中的溫度優選保持在約800℃-約1,550℃。當反應在約800℃發生時，通常採用較低壓力(即低於大氣壓)，而在約1550℃的溫度時，通常採用與周圍大氣壓力相同的壓力。
在另一個製造超導電線的方法中，在至少一種熔融的鎂液中將細絲、膜、帶等形狀的硼基質與液態鎂接觸。液態鎂與硼基質可以在約650℃-約1090℃的溫度下接觸。在一個實施例中，液態鎂可與硼基質連續接觸，也可與硼基質間歇接觸。換言之，形成超導組合物的過程可以是一個分批處理過程，也可以是一個連續處理過程。在另一個實施例中，硼基質或熔融的鎂都可以包含其量有利於提高基質的超導電性的附加攙雜物。如果需要可以向熔融浴加壓，該熔融浴還可以包含如氬、氮等惰性氣體，以防止鎂或硼氧化。
在另一個實施例中，關於用鎂蒸汽或熔融的鎂製造超導電線，可以將硼基質導入到一系列反應器中，其中每個反應器都可以根據需要包含鎂蒸汽、熔融的鎂、攙雜物蒸汽或熔融的攙雜物中的一種或多種。例如，可以將一部分硼基質導入到包含有鎂蒸汽的第一反應器，隨後再將相同部分的基質導入到含有熔融的鎂的第二反應器。這裡所述的「第一」和「第二」並不表示接觸的次序，而是表示採用不同的反應器。上述採用一系列反應器製造超導電線的方法也可以以分批的過程處理，或者以連續的過程處理。
儘管上述任一方法中的硼基質可以是所需的任何長度，並且具有任何所需要的特徵尺寸，通常希望基片長度大於或等於約1,000英尺，優選大於或等於約12,5000英尺，更優選大於或等於約15,000英尺。適當的特徵尺寸為約1-約1000微米。在這個範圍中，通常希望特徵尺寸為大於或等於約2，優選是大於或等於約5，更優選大於或等於約8微米。在這個範圍中，也希望特徵尺寸小於或等於約900，優選小於或等於約800，更優選小於或等於約500微米。
依照上述任何方法和其它已知方法製造出超導電線後，將電線焊接或使其擴散接合，以形成具有連續長度的超導電線，該超導電線的長度至少等於被焊接在一起的各個超導電線的長度之和。在一個實施例中，將第一超導電線和第二超導電線連接在一起，從而形成長度大於等於第一超導電線或第二超導電線的超導電線。
擴散接合是一個固相過程，該過程通過原子遷移而進行，待接合超導電線部分卻沒有宏觀的變形。超導電線的初始清潔是必要的。表面粗糙度需要小於0.4微米，在接合之前樣品必須在丙酮中清潔過。如果需要可以採用壓力以改善擴散接合。
在一個實施例中，連接包括使第一超導電線的第一端與第二超導電線的第二端接觸，其中超導電線包括具有含二硼化鎂的超導組合物的超導細絲；加熱第一超導電線的第一端與第二超導電線的第二端的接觸點以形成一條電線，其中具有超導組合物的超導細絲與超導細絲的其它任意部分有連續的電接觸。被加熱的兩條電線上的點可以是單個點，也可以是兩條電線疊交的部分。接合點可以是點焊或對接焊(butt weld)，或者其它需要的焊接形式。
在一個實施例中，通常希望以這樣的方式連接超導電線，即至少具有一個長度大於或等於所連接後的超導電線長度的電連通的超導細絲。在另一個實施例中，希望以這樣的方式連接超導電線，即至少具有一個長度小於或等於所連接後的超導電線長度的電連通的超導細絲。
一般使用至少一個能量源進行連接，如由光束提供能源，其中由能源提供的能量直接作用在要被連接在一起的超導組合物部分上。超導組合物與能量的相互作用促進組合物的加熱，並且溫度增加也便於超導組合物的連接。優選的連接方法是電子束焊接、雷射焊接、超聲波焊接、等離子弧焊接、電阻焊接等。
在連接帶有金屬基質的超導電線的過程中，首先除去金屬基質以暴露要連接的超導電線中的超導組合物。也可以由下列方法除去金屬基質，如化學蝕刻、機械磨蝕，如拋光和碾磨、熱處理，如降解熔融等，或者包括上述至少一個方法的組合方法。在除去金屬基質之後，如果需要可任選用溶劑清潔超導細絲的暴露端。隨後通過用如電子束、雷射束、等離子弧、電阻加熱等能量源接觸該暴露部分而對其加熱。超導細絲被加熱的部分便連接在一起，並且冷卻形成焊接部位。在一個實施例中，加熱的超導細絲在壓力下連接在一起。在另一個實施例中，通常在惰性氣體中進行連接，以防止超導細絲中的超導組合物被氧化。
在另一個實施例中，在將金屬基質從要連接的超導電線端部除去後，將兩個端部放置在一起以形成超導電線的交疊段。將含二硼化鎂粉末或鎂粉和/或硼粉的組合物的填料放置在超導電線的交疊段上。可任選在交疊段部分加入攙雜物。隨後用上述一個連接方法連接交疊段，以形成超導細絲的連續部分。
在又一個實施例中，電阻加熱交疊段，該交疊段包括超導細絲的暴露端以及含鎂粉和硼粉的填料。加熱促使鎂和硼的化學反應以形成二硼化鎂。二硼化鎂可用於促進超導電線的連接。
在一個實施例中，通常在約650℃-約1000℃的溫度下進行連接。在這個範圍中，可以採用大於或等於約700，優選大於或等於約725，更優選大於或等於約750℃。也希望溫度小於或等於約950，優選是小於或等於約900，更優選小於或等於約875℃。一個示例溫度為約795℃-850℃。
通常需要以某種方式進行連接以在第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端之間獲得「橋超導橫截面(bridge superconducting cross section)」。當橋超導橫截面小於細絲或帶的橫截面時，橋超導橫截面限制連接在一起的超導元件中的載流量。由此，橋超導橫截面積優選至少等於細絲或帶的超導橫截面積。
通過錫焊在超導細絲兩側的電壓探針測試被焊接成形的接點的載流量。接點被冷卻到超導的臨界溫度下，並增加流過焊縫的電流值，同時監控到探針之間的電壓變化。在探測到的足夠電壓變化，如約0.02微伏時的電流為臨界電流。如果焊縫中的載流量小於細絲和/或帶中的載流量，則連接點中的橋數量或橋尺寸將被增加，以形成較大的橋超導橫截面積。
例如通過這種方法使預定數量的點焊用於形成超導接點。如果接點具有低於相鄰帶的載流量，則增加接點中的點焊數量，以提供較高的超導橋橫截面積。形成足夠的點焊數量，以使接點中的載流量超過相鄰超導細絲和/或帶中的載流量。
優選的橋形狀是斜跨暴露部分。例如當電阻焊縫形成的橋橫跨暴露部分的寬度時，電阻焊縫優選沿對角跨過暴露部分的寬度。結果，當形成超導連接時，電流從一個帶沿橫跨帶寬的多個點傳遞到其它帶。這樣不必使電流通過單個點傳遞並橫跨帶寬，在該點的超導橋橫截面積至少為所連接的帶的超導橫截面積，或者所述接點將限制整個導體的載流量。
可任選使用壓力以實現連接，並且壓力大小一般取決於接點的幾何形狀。超導電線中已被連接的細絲也可以經受附加的柱式接點熱處理，以提高接點的超導性能。柱式接點熱處理在大於或等於約600℃，優選大於或等於約700℃，更優選在900℃的溫度下進行約1-約6小時。
如上所述，可以有效地採用這些連接方法以製造出超導電線的延展部分，該超導電線可以有利地用於導電結構中，該導電結構包括，但不僅僅限於扁平帶，由多個電線形成的層狀電線，及多個電線纏繞成的電纜。圖2和3分別示意出由超導電線100形成的多根電線的電纜200、扁平帶300和層狀電線400。可應用超導電線100電磁裝置包括，例如但不僅僅限於發動機、變壓器和發電機的超導磁體。這些電磁裝置可依次組裝於較大的系統中，例如磁共振成像系統。
在參照實施例描述本發明的同時，本領域普通技術人員還應該理解在不脫離本發明範圍的基礎上有多種變化和元件的等同替換。另外，在不脫離基本範圍的情況下本發明還有許多適於特殊情況或材料的一些變形。由此本發明不僅僅限於按預期的最好方式實施本發明所披露的特殊實施方案，而是包含了在所附權利要求範圍內的所有實施方案。
權利要求
1.一種製造電線的方法，其包括將鎂填充到金屬管的孔中；密封管的端部；使管變形以增加管長；和使管與硼接觸，以使鎂和硼反應形成超導二硼化鎂。
2.根據權利要求1的方法，其中鎂的形態為鎂棒、鎂球、鎂粉、鎂顆粒、鎂片或其組合，並且其中該金屬管含銅、銅合金、不鏽鋼、鉭、鎂或鈮合金。
3.根據權利要求1的方法，其中在變形之前，孔的半徑與金屬管的半徑比為約0.1-約0.99，並且其中金屬管不與硼反應，並且進一步其中金屬管允許硼擴散。
4.根據權利要求1的方法，其中金屬管還包括從金屬管的第一端貫穿到金屬管的第二端的附加的非交叉的孔，並且其中在變形之前至少一個該孔由鎂填充。
5.根據權利要求1的方法，其中通過擠壓、鍛造、軋制、旋鍛、拉伸或包含上述至少一種方式的組合方式進行變形，並且其中該變形導致金屬管的單位長度在變形後增加大於或等於約10％。
6.根據權利要求1的方法，其中硼的形態為蒸汽或液體。
7.根據權利要求1的方法，其進一步包括在大於或等於約600℃的溫度下熱處理電線大於或等於約1小時。
8.一種製造超導電線的方法，其包括使硼細絲，帶或者細絲和帶的組合與熔融的鎂接觸以形成二硼化鎂電線。
9.根據權利要求8的方法，其中使硼基質與熔融的鎂在約650℃-約1090℃的溫度下接觸，並且其中熔融的鎂還包含攙雜物，其中所述攙雜物為銅、金、銀、鎂、鋅、鉛、鎘、錫、鉍、鎵、汞、銦或者包含至少一種上述攙雜物的組合。
10.一種製造電線的方法，其包括使第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端接觸，其中所述超導電線包括含有超導組合物的超導細絲，所述超導組合物包含二硼化鎂；在一點加熱第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端以形成一個接點，其中在該接點形成之後，含有超導組合物的超導細絲與超導細絲的任何其它部分處於連續的電接觸。
11.根據權利要求10的方法，其中通過電子束、超聲波、雷射束、等離子弧、電阻加熱或者包含上述加熱方法中的至少一個的組合方法完成加熱。
12.根據權利要求10的方法，其中該方法還包括在加熱之前，將金屬基質從超導電線中除去。
13.根據權利要求10的方法，其中該方法還包括在第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端的接觸點加入二硼化鎂或鎂和硼的組合，再加熱該點以形成焊接部位。
14.根據權利要求13的方法，其中該方法還包括對該接點進行加熱處理以提高超導性。
15.一種產品，其由權利要求1，8或10的方法製造。
16.一種電磁裝置，其由用權利要求1，8或10的方法製造的產品構成。
全文摘要
本發明公開了一種製造電線的方法，包括使第一超導電線的第一端與第二超導電線的第二端接觸，其中該超導電線包括含有超導組合物的超導細絲，該超導組合物包含二硼化鎂；加熱第一超導電線的第一端和第二超導電線的第二端的接觸點以形成一個接點，其中該接點形成之後，含有超導組合物的超導細絲與超導細絲的其它任何部分都有連續的電接觸。
文檔編號H01B12/10GK1619713SQ200410103808
公開日2005年5月25日 申請日期2004年10月22日 優先權日2003年10月22日
發明者T·R·拉伯, J·S·馬特, E·T·拉斯卡裡斯, S·M·勞雷羅, R·J·扎巴拉, B·A·克努德森, K·M·阿姆, B·C·阿姆, J·W·布拉伊 申請人:通用電氣公司