[0017] 以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018] 如图1所示，本实用新型的全陶瓷高温超导线圈，至少有一匝绝缘陶瓷材料2包覆的高温超导线圈1；超导线用的高温超导材料、匝间的绝缘材料和线圈骨架3材料均为陶瓷材料，全陶瓷高温超导线圈的工作温度在80 K以下。
[0019] 其中高温超导材料为YBa2Cu3Ox（YBCO）或Bi2Sr2Ca2Cu3OX (Bi2223)中的一种。匝间的绝缘材料为Al2O3，MgO，BN，AlN或ZrO2中的一种。线圈骨架材料为Al2O3，MgO，BN，AlN或ZrO2中的一种。
[0020] 本实用新型也提供一种基于3D打印快速成型技术制作高温超导线圈的方法，包括如下步骤：
[0021] 步骤1. 建立线圈3D模型与陶瓷骨架选择：根据所设计线圈的尺寸和线圈中心磁场的要求，确定高温超导线圈的线直径Φ、线圈长度L以及长度方向上单位长度线圈匝数n和绝缘层的厚度d。利用3D建模软件建立目标线圈的打印模型，选择与其相匹配的陶瓷骨架材料与尺寸。
[0022] 步骤2. 根据步骤1中确定的线圈参数选择相应的高温超导材料和绝缘材料，包括材料的种类，粉末颗粒的粒径。
[0023] 步骤3. 根据步骤2中选择的高温超导材料特性配制3D打印基料1，将高温超导材料粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡0.1 - 1小时，使其均匀地分散，形成基料1。高温超导材料粉末的粒度在10纳米-5微米，优选颗粒粒度10纳米-1微米。高温超导材料粉末在基料1中的重量比在75.5 - 80%。
[0024] 步骤4. 根据步骤2中选择的绝缘材料特性配制3D打印基料2，将绝缘材料粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡0.1 - 1小时，使其均匀地分散，形成基料2。绝缘材料粉末的颗粒粒度在10纳米至5微米，优选粒度10纳米至1微米。绝缘材料粉末在基料2中的重量比在75.5 - 85%。
[0025] 步骤5. 打印过程中工艺参数的控制：将步骤3和4配制好的基料1和基料2分别装入可以控制压力的容器中。采用选择3D打印快速成型技术打印基料1和基料2获得高温超导线圈胚体。这里打印是指按照步骤1设计的3D模型的数字图形信息，利用软件生成相应的加工轨迹，选择性地将基料1和基料2逐层挤压喷射快速成型。打印制造在室温下进行，基料1和基料2的容器压力控制在0.1- 0.35 MPa的范围内。
[0026] 步骤6. 热处理：将成型好的全陶瓷线圈坯体放在氧气分压可以调制的高温炉中进行热处理。目的在于：1）采用不同的氧分压优化高温超导材料的特性；2）强化高温超导材料线圈与绝缘层的结合；3）增强陶瓷材料的强度。热处理温度为800℃-1250℃，热处理时间为1-16小时。
[0027] 步骤7. 在制作层数较多的线圈时，可以根将打印和热处理交替进行。先打印内部的数层并进行热处理，然后再打印制作外边的数层接着再热处理。
[0028] 本实用新型提供的全陶瓷高温超导线圈制作也可以制作铁基超导材料的线圈。
[0029] 实施例1
[0030] 陶瓷骨架选择材料选用Al2O3陶瓷材料。骨架的内径d1=6 mm,外径d2 =8 mm,长度为L=180 mm。高温超导材料选取YBCO,粒度集中分布在20-60纳米。绝缘材料选取Al2O3,粒度集中分布在100-150纳米。超导线直径1.5mm，绝缘层厚度为0.15mm，单层匝数100,总层数20层，单位长度的匝数n = 111/cm。根据选定参数，建立线圈的3D模型，优化给出制作轨迹数据。
[0031] 将YBCO粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡0.5小时，使其均匀地分散，形成基料1。YBCO粉末在基料1中的重量比在75.8%。
[0032] 将Al2O3粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡1小时，使其均匀地分散，形成基料2。绝缘材料粉末在基料2中的重量比在76%。
[0033] 将基料1和基料2分别装入可以控制压力的容器中。按照设计的3D模型的数字图形信息和加工轨迹，选择性地将基料1和基料2逐层挤压喷射快速成型。基料1和基料2的容器压力分别控制在0.2和 0.15 MPa。
[0034] 将成型的全陶瓷线圈坯体放在高温炉中进行热处理。热处理温度为850℃，热处理时间为10小时，随炉自然冷却后得到所要的线圈。
[0035] 实施例2
[0036] 陶瓷骨架选择材料选用Al2O3陶瓷材料。骨架的内径d1=6 mm,外径d2 =8 mm，长度为L=180 mm。高温超导材料选取Bi2Sr2Ca2Cu3OX (Bi2223),粒度集中分布在150-200纳米。绝缘材料选取ZrO2，粒度集中分布在50-80纳米。超导线直径1.68mm，绝缘层厚度为0.12mm，单层匝数100，总层数25层，单位长度的匝数n = 138/cm。根据选定参数，建立线圈的3D模型，优化给出制作轨迹数据。
[0037] 将Bi2223粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡1小时，使其均匀地分散，形成基料1。Bi2223粉末在基料1中的重量比在75.2%。
[0038] 将ZrO2粉末、絮凝剂、流变增强剂与水混合，经过超声震荡40分钟，使其均匀地分散，形成基料2。绝缘材料粉末在基料2中的重量比在78%。
[0039] 将基料1和基料2分别装入可以控制压力的容器中。按照设计的3D模型的数字图形信息和加工轨迹，选择性地将基料1和基料2逐层挤压喷射快速成型。基料1和基料2的容器压力分别控制在0.3和 0.25 MPa。
[0040] 将成型的全陶瓷线圈坯体放在高温炉中进行热处理。热处理温度为900℃，热处理时间为10小时，随炉自然冷却后得到所要的线圈。
