本技术新型公开了一种超导带材，包括至少两超导裸带，所述超导裸带的表面覆盖有镀银层；相邻所述超导裸带的焊接部位贴合，且相邻所述镀银层相对设置，相邻所述超导裸带的焊接部位通过焊料焊接；所述焊料包括纳米金属，且所述焊料的体积电阻率为108Ω·m量级及以下；所述超导裸带的游离面包覆有金属层。本技术新型中焊接接头处具有较好的机械性能，同时易于焊接。
技术要求
1.一种超导带材，其特征在于，包括至少两超导裸带，所述超导裸带的表面覆盖有镀银层；相邻所述
超导裸带的焊接部位贴合，且相邻所述镀银层相对设置，相邻所述超导裸带的焊接部位通过焊料焊接；所述焊料包括纳米金属，且所述焊料的体积电阻率为10-8Ω·m量级及以下；所述超导裸带的游离面包覆有金属层。
2.如权利要求1所述的超导带材，其特征在于，所述纳米金属的粒径为20～100nm。3.如权利要求1所述的超导带材，其特征在于，所述焊料的导热率大于或等于70W/K·m。
4.如权利要求1所述的超导带材，其特征在于，所述焊料涂覆在所述镀银层表面，且所述焊料的涂覆
厚度小于50μm。
5.如权利要求1所述的超导带材，其特征在于，所述焊接裸带的焊接端部呈圆角设置。
6.如权利要求1所述的超导带材，其特征在于，所述纳米金属包括纳米银、纳米银合金、纳米金或纳
米金合金。
技术说明书一种超导带材
技术领域
本技术新型涉及超导材料领域，具体涉及一种超导带材。背景技术
随着超导技术在诸多领域的广泛研究和应用，对超导带材的长度要求越来越高，目前超导带材的长度已不能满足实际需要，超导带材焊接已成为形势所趋，国内许多单位对此也展开了不同程度的研究。对于超导带材来说无接头是最好的，但鉴于目前生产的超导带材长度有限，越长成品率越低，在实际应用中如果需要更长的带材，只是采用中间接头的方式。超导材料焊接工艺有软钎焊、扩散焊和超导焊接。其中扩散焊要求较高的温度和压力，且对超导带材的均匀性要求比较高；超导焊接可实现无阻接头，但其工艺更复杂，目前仅有少数人在研究。传统软钎焊方法相对简单，但若要达到较低的接头电阻值则较为困难。因而需要探究一种焊接接头处具有较好的机械性能，并且易于焊接的超导带材。技术内容
本技术新型要解决的技术问题是提供一种超导带材，其焊接接头处具有较好的机械性能，同时易于焊接。
为了解决上述技术问题，本技术新型提供了一种超导带材，包括至少两超导裸带，所述超导裸带的表面覆盖有镀银层；相邻所述超导裸带的焊接部位贴合，且相邻所述镀银层相对设置，相邻所述超导裸带的焊接部位通过焊料焊接；所述焊料包括纳米金属，且所述焊料的体积电阻率为10-8Ω·m量级及以下；所述超导裸带的游离面包覆有金属层。进一步的，所述纳米金属的粒径为20～100nm。进一步的，所述焊料的导热率大于或等于70W/K·m。
进一步的，所述焊料中的所述纳米金属的浓度大于或等于85％。
进一步的，所述焊料涂覆在所述镀银层表面，且所述焊料的涂覆厚度小于50μm。进一步的，所述焊接裸带的焊接端部呈圆角设置。
进一步的，所述纳米金属包括纳米银、纳米银合金、纳米金或纳米金合金。本技术新型的有益效果：
通过将相邻的超导裸带依次焊接，再将焊接完成后的超导裸带的外部包覆金属层，形成所需长度的超导带材；相邻的超导裸带的焊接部位贴合，并且相邻的超导裸带能够通过焊料焊接；相邻的超导裸带焊接固定时，涂覆在超导裸带表面上的镀银层相对设置，即焊料将相邻焊接裸带的镀银层键合，以连接相邻的两超导裸带；当焊接完成后，在超导裸带的外部包覆金属层，即可得到超导带材。附图说明
图1是本技术新型的整体示意图；
图2是本技术新型中相邻超导裸带的焊接示意图。
图中标号说明：1、金属层；2、超导裸带；3、焊料；4、镀银层。具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本技术新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术新型的限定。
参照图1和图2，本技术新型的一种超导带材的一实施例，其包括至少两超导裸带2以及涂覆在超导裸带2表面上的镀银层4，通过将相邻的超导裸带2依次焊接，再将焊接完成后的超导裸带2的外部包覆金属层1，形成所需长度的超导带材。相邻的超导裸带2的焊接部位贴合，并且相邻的超导裸带2能够通过焊料3焊接。相邻的超导裸带2焊接固定时，涂覆在超导裸带2表面上的镀银层4相对设置，即焊料3将相邻焊接裸带的镀银层4键合，以连接相邻的两超导裸带2。当焊接完成后，在超导裸带2的外部包覆金属层1，即可得到超导带材。
现有技术中超导裸带的焊接方式主要包括超导材料焊接工艺有软钎焊、扩散焊和超导焊接。其中，扩散焊要求较高的温度和压力，且对超导带材的均匀性要求比较高；超导焊接可实现无阻接头，但其工艺更复杂，目前仅有少数人在研究。而较为常见的软钎焊在焊接超导裸带的过程中，对焊接工艺的要求较为严苛，同时焊料的电阻率一般在10-7Ω·m量级及以上。在利用软钎焊的过程中焊料的选择的温度范围较小，因为超导裸带焊接后需要经过锡焊封装工艺，因此在焊接超导裸带时需要选择温度较高的焊料。但是，超导层的晶格结构易在高温下发生改变，使得其可能会在焊接的过程中因失氧而使超导材料失去超导性能，因而缩小了焊料选择的温度范围。同时增大了焊接工艺的难度，不易于超导带材的制备。
焊料3中包含有纳米金属，且焊料3的体积电阻率为10-8Ω·m量级及以下，因而利用上述焊料3焊接时，焊接接头的电阻率会低于现有技术中软钎焊焊料3的电阻率，提高了裸带体的导电性能。
此外，焊料3的导热率大于或等于70W/K·m，因而在焊接的过程中能够快速进行热传递，避免因局部过热造成超导带材失去超导性能。此外，利用包含纳米金属的焊料3能够避免软钎焊使用助焊剂造成的环境和焊件污染。
本实施例中纳米金属包括纳米银、纳米银合金、纳米金或者纳米金合金，因为银和金具有优良的导热性能和导电性能，本实施例中纳米金属选用纳米银或纳米银合金。同时，焊料3涂覆在超导裸带2的镀银层4表面，在焊接的过程中，纳米银或纳米银合金更易与超导裸带2的纳米银颗粒键合；并且，纳米银或者纳米合金烧结后融化温度与纳米材料本身的熔点接近，因此利用纳米银或纳米银合金焊接能够提高焊接接头处的机械强度。包含纳米银或者纳米银合金的焊料3，其焊料3的电阻率能够达到10-
8Ω·m以下，同时在保证工艺条件的情况下，纳米银烧结后获得的焊接接头的电阻可以达到10-9Ω·m或
更低。同时，利用包含纳米银或纳米银合金的焊料3，其在与超导裸带2的镀银层4烧结焊接两超导裸带2的过程中，焊接界面组织密度高、空隙小，因此使得焊接接头处的电阻较低，提高了超导带材在接头处的性能。此外，焊料3中纳米银或纳米银合金的浓度大于或等于85％，以增大焊接接头处的机械强度。当然，纳米金属也可以包括其他电阻率低、导热率高的其他纳米颗粒。
焊料3中纳米金属的粒径为20～100nm，纳米颗粒的粒径是由具体的制备工艺最终决定的。当纳米金属的粒径小于20nm时，易形成分子间团聚降低了纳米金属材料的导电性能，并且金属颗粒的均匀度一般无法达到要求。当纳米金属的粒径大于100nm时，纳米金属的表面活性性能不足以使烧结温度下降很多。此外，也可以在颗粒较大的纳米或者微米材料中填充纳米颗粒，使其形成渗流理论、隧道效应理论和场致发射效应理论的导电机理，从而降低电阻率。
将两焊接部位对齐固定后置于100℃～300℃的温度下保持15mi n-45mi n，因此利用纳米银或纳米银合金在焊接两超导裸带2时是在低温状态下烧结，烧结后熔点达到纳米材料自身熔点的温度，因而无需考虑后续封装工序中的工艺温度，因而降低了焊接工艺的要求，便于超导带材的制备。
待焊超导裸带2位于其焊接部位涂覆的焊料3的厚度小于50μm，当焊料3的厚度大于50μm时，超导带材的弯曲性能及焊接接头的电阻均会受到影响。
对待焊超导裸带2的焊接端做圆角处理，以减小焊接后接头处的焊接应力，提高焊机接头处的机械强度。
本申请焊接时利用两超导裸带2为焊接体，得到焊接后的裸带体；通过在裸带体的外部包覆金属层1制备出超导带材。因而本申请相对于现有技术中利用成品的带材进行焊接的方式不相同。
超导裸带2的焊接方式与成品带的焊接方式存在诸多不同，首先，两者在结构上不同。如图1和图2所示，超导裸带2的焊接实际上是两超导裸带2表面厚度为2um-3um的镀银层4之间的焊接，焊接后得到裸带体需要包覆金属层1以形成超导带材。带焊接实际是两金属带材之间的焊接，其在焊接后直接得到所需的超导带材。其次，两者在焊接时工艺条件不同。超导裸带2在焊接时其无需施加压力，只需将压合固定的两超导裸带2的焊接部位置于100℃～300℃的温度下保持15min-45min，即可实现纳米金属与镀银层4的分子之间键合，因而超导裸带2的焊接其能够在低温度、无压力的条件下完成，其对工艺条件的要求较低，因而便于超导带材的制备。而成品带在焊接时需要施加压力，其对工艺条件的要求更加严苛。此外，两者获得焊接接头的效果不同。两超导裸带2焊接得到裸带体后，需要包覆金属层1得到超导带材。因为焊接接头被包覆在金属层1内，因而看不出焊接接头，美化了超导带材的外观。同时，通过纳米银或者纳米银合金与镀银层4分子键合，提高了焊接接头处的机械强度，使得焊接接头与单根超导带材的强度相近；同时获得的超导带材位于接头处的厚度仅为单根超导带材厚度的
1.5倍以下。而成品带焊接得到的超导带材位于焊接接头处的厚度大于单根超导带材厚度的2倍；并且
焊接接头处的机械强度主要取决于焊接面的强度，因而使得焊接接头处的强度相较于单根超导带材的强度较低。
本申请中将压合固定的两超导裸带2的焊接部位置于100℃～300℃的温度下保持15min-45min，以使得纳米金属与镀银层4的分子之间键合。当温度小于100℃时，达不到焊料3本身的熔点，无法实现焊料3和镀银层4的烧结。当温度超过300℃时，易破坏超导层，使得超导带材的性能降低。此外，可以先将两涂覆有焊料3的超导裸带2的焊接部位对齐固定后放置在固定夹具中，然后将固定夹具放置在100℃～300℃的温度下保持15min-45min。利用固定夹具可以确保焊料3涂覆厚度和烧结保持厚度的均匀，以保证焊接接头处的机械强度。
超导带材的制备过程包括：
S01、对待焊超导裸带的焊接端做圆角处理，以减小焊接后接头处的焊接应力，提高焊机接头处的机
械强度；
S02、对待焊超导裸带的表面进行清洁处理，并烘干；本实施例中可以利用酒精或者磷酸溶液清洗两
超导裸带的表面，以保持焊接处的清洁，提高焊接接头处的机械强度；
S1、在待焊超导裸带的焊接部位涂覆焊料，焊料涂覆在超导裸带的镀银层表面；焊料包括纳米金
属，且焊料的体积电阻率为10-8Ω·m量级及以下；焊料的导热率大于或等于70W/K·m；焊料中纳米颗粒的粒径为20～100nm；焊料中纳米金属的浓度大于或等于85％；
S2、将两焊接部位对齐固定后置于100℃～300℃的温度下保持15min-45min，得到裸带体；S3、裸带体的外部包覆金属层。
超导带材的制作方法
