一种超导等离子体材料棒及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种超导等离子体材料棒及其生产方法，所述材料棒包括内管和外管，在内管内填充有惰性气体或氮气且两端封装，所述内管套装在外管内，在内管和外管之间的环隙填充有低放射的稀土材料而成。该材料棒的生产工艺主要采用以下步骤：1)将紫铜管连上AC调频电源，置于真空反应釜中预处理，2)向经过预处理好的紫铜管中进行惰性气体充装，然后将紫铜管两端进行密封压制，3)将压制完成的紫铜管置入在高碳钢管中，同时在高碳钢管中填充满低放射的稀土材料，4)将封装完成的高碳钢管置入真空反应釜中进行表面金刚石镀膜。本发明专利技术采用对生活中常见材料经过处理后，工艺方法具有流程简单，成本较低，有利于生产推广。

【技术实现步骤摘要】
一种超导等离子体材料棒及其生产方法
本专利技术涉及一种室温超导材料的加工领域，尤其涉及一种超导等离子体材料棒以及其生产工艺方法。
技术介绍
量子物理学是由德国物理学家普朗克在1900年提出的能量量子化理论基础上形成的学科，在人类关于能量研究的进程中实现了跨越。超导等离子体技术的不断发展，并不断应用于实践，可以解决人类赖以生存的生态环境、人类健康等重大问题。而等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。物质由分子构成，分子由原子构成，原子由带正电的原子核和围绕它的带负电的电子构成。当施以高能量后，电子离开原子核，这时，物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的等离子体。尽管人们已经发现了数多种超导体，但真正具有实用价值的超导体并不多。目前得到应用的低温超导体主要包括NbTi、Nb3Sn、Nb3Al等，具有实用价值的高温超导体主要包括铋系、钇系。进入21世纪以来，MgB2(Tc为39K)和铁基超导体(Tc最高为55K)相继被发现，成为两种新的具有实际应用潜力的超导体。目前，低温等离子体技术在工业应用中较为常见，但是在我国应用的领域还非常有限。尽管人们已经发现了数万种超导体，但真正具有实用价值的超导体并不多。目前得到应用的低温超导体主要包括NbTi、Nb3Sn、Nb3Al等，具有实用价值的高温超导体主要包括铋系(BSCCO，Tc约90K-110K，也称为第一代高温超导材料，主要包括BSCCO-2212和BSCCO-2223两种，也简称Bi-2212或Bi-2223)、钇系(Tc约90K，YBCO或ReBCO，也称为第二代高温超导材料)。进入21世纪以来，MgB2(Tc为39K)和铁基超导体(Tc最高为55K)相继被发现，成为两种新的具有实际应用潜力的超导体。但都属于低温超导的范畴，要获得超导首先需要获得低温环境，低温环境的获取需要消耗大量的能源，大大限制了超导的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述存在之不足，专利技术人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种超导等离子体材料棒及其生产方法,其工艺流程简洁，需要的设备简单，容易操作，费用低。为实现上述目的，本专利技术提供了一种超导等离子体材料棒，其包括内管和外管，在内管内填充有惰性气体或氮气且两端封装，所述内管套装在外管内，在内管和外管之间的间隙填充有低放射的稀土材料，所述外管外表面镀有金刚石薄膜。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒，其进一步地优选技术方案是：所述惰性气体为氦气、氖气、氩气或氙气。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒，其进一步地优选技术方案是：所述内管为铜管或马氏体合金管或钛材管或紫铜管。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒，其进一步地优选技术方案是：外管为高碳钢管。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒，其进一步地优选技术方案是：所述金刚石薄膜为乙炔基SP3结构的金刚石薄膜。本专利技术还提供了一种超导等离子体材料棒的生产方法，其包括以下步骤：步骤1、紫铜管预处理，将紫铜管连上AC调频电源，置于真空反应釜中pH值大于12碱溶液内，且反应釜中温度维持在38～92℃之间，进行预处理；步骤2、向经过预处理好的紫铜管中进行惰性气体充装，然后将紫铜管两端进行密封压制，其中一端向上，一端向下；步骤3、将压制完成的紫铜管置入在高碳钢管中，同时在高碳钢管与紫铜管之间空间内填充满低放射的稀土材料；步骤4、将封装完成的高碳钢管置入负压反应器中进行表面金刚石镀膜。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒的生产方法，其进一步地优选技术方案是：所述碱溶液采用KOH和NaOH的混合溶液，其质量比为2:1。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒的生产方法，其进一步地优选技术方案是：所述紫铜管在真空反应釜中需连接AC调频电源正极，真空反应釜外壳连接AC调频电源负极。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒的生产方法，其进一步地优选技术方案是：紫铜管预处理时间为21-34天。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒的生产方法，其进一步地优选技术方案是：所述封装完毕的高碳钢管置于真空反应釜中进行镀膜，其中优选镀乙炔基SP3结构的金刚石薄膜；所述经过镀SP3金刚石的高碳钢管外表面根据需求需要进行表面二次美观涂装，其涂装后不影响该超导材料的使用性能。根据本专利技术所提供的一种超导等离子体材料棒的生产方法，其中所述的紫铜管也可以为铜管、马氏体合金和钛材，其中优选地采用紫铜管。所述紫铜管内充装惰性气体或氮气，如氦气、氖气、氩气或氙气，优先采用氦气和氮气。所述外管高碳钢管与內管紫铜钢管之间填充满低放射的镧系元素、钪或钇等稀土材料。所述封装完毕的高碳钢管置于真空反应釜中进行镀膜，其中优选镀乙炔基SP3结构的金刚石薄膜。经过镀SP3金刚石的高碳钢管外表面可以根据需求需要进行表面二次美观涂装，其涂装后不影响该超导材料的使用性能。本专利技术的有益效果是：本专利技术的装置采用生活中常见材料，有着良好的热传导性能和自发射磁场功能等。该材料广泛应用的人体健康理疗，大环境治理，工程传热和航空航天等
该工艺方法具有流程简单，成本较低，生产材料易取，因此有利于广泛生产推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术的工艺流程示意图。图2是本专利技术中超导等离子体材料棒剖面图。图3是本专利技术的生产流程示意图。图中标记分别为：内管1、碱溶液2、真空反应釜3、AC调频电源4、惰性气体5、稀土材料6、外管7、金刚石镀膜8。具体实施方式为使本专利技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。实施例本实施例提供了一种超导等离子体材料棒，其结构如图2所示，包括内管1和外管7，其中内管1可以采用铜管、马氏体合金和钛材，其中优选地采用紫铜管，本实施例是采用的紫铜管，所述外管采用的是高碳钢管。在内管1内填充有惰性气体或者氮气，惰性气体可以是氦气、氖气、氩气或氙气，优先采用氦气和氮气，本实施例采用是氮气，然后将内管两端封装好。在封装时一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导等离子体材料棒，其特征在于：包括内管和外管，在内管内填充有惰性气体或氮气且两端封装，所述内管套装在外管内，在内管和外管之间的环隙填充有低放射的稀土材料，所述外管外表面镀有金刚石薄膜。/n

【技术特征摘要】
20191108 CN 20191108543641.一种超导等离子体材料棒，其特征在于：包括内管和外管，在内管内填充有惰性气体或氮气且两端封装，所述内管套装在外管内，在内管和外管之间的环隙填充有低放射的稀土材料，所述外管外表面镀有金刚石薄膜。


2.根据权利要求1所述的一种超导等离子体材料棒，其特征在于：所述惰性气体为氦气、氖气、氩气或氙气。


3.根据权利要求1所述的一种超导等离子体材料棒，其特征在于：所述内管为铜管或马氏体合金管或钛材管或紫铜管。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种超导等离子体材料棒，其特征在于：外管为高碳钢管。


5.根据权利要求4所述的一种超导等离子体材料棒，其特征在于：所述金刚石薄膜为乙炔基SP3结构的金刚石薄膜。


6.权利要求1-5任一项所述的超导等离子体材料棒的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、紫铜管预处理，将紫铜管连上AC调频电源，置于真空反应釜中pH值大于12碱溶液内，且反应釜中温度维持在38～92℃之间，进行预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：何强，卢国东，
申请(专利权)人：何强，卢国东，
类型：发明
国别省市：广东;44