本申請涉及超導帶材固化，特別涉及一種超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置及方法。

背景技術：

1、在超導磁體中，多使用環(huán)氧樹脂對線圈進行固化以提高磁體的機械性能、絕緣性能以及導熱性能等。由于較小的溫度裕度，低溫超導磁體容易由于樹脂開裂和脫粘釋放的熱量無法消散而失去超導性。高溫超導材料由于具有較高的溫度裕度，難以因此失去超導性。但其多層結構導致機械強度有顯著的各向異性，在冷卻過程中，由于各層材料的冷卻收縮率不同，各層之間出現(xiàn)應力集中，而環(huán)氧樹脂的冷卻收縮率比超導帶材大得多，使得這一情況更為嚴重，在導體上產(chǎn)生較強的應力。當應力大于導體所能承受的范圍，將導致傳輸電流的超導層出現(xiàn)裂痕、剝落，甚至發(fā)生斷裂，所表現(xiàn)出的結果就是導體的臨界電流發(fā)生衰退。

2、目前存在的環(huán)氧樹脂固化超導帶材方的法大多是采用手糊工藝將膠體刷在帶材表面，而這種方法無法模擬實際線圈的真空壓力浸漬過程，并且存在膠體內(nèi)部有氣泡，刷膠不均勻固化后表面不平整等問題，使得臨界電流的測試結果受到影響。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于此，有必要針對現(xiàn)有技術存在的技術缺陷提供一種保證膠體內(nèi)部無氣泡且在超導帶材表面均勻鋪開的一種超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置及方法。

2、為解決上述問題，本申請采用下述技術方案：

3、本申請目的之一，提供了一種超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，包括：水浴加熱(8)、環(huán)氧樹脂(9)、樹脂注入管(10)、玻璃板(11)、密封膠條(12)、脫模布(13)、高溫超導帶材(14)、光纖光柵(15)、真空袋膜(19)，樹脂導出管(21)、數(shù)顯加熱板(22)、樹脂收集器(24)及真空泵(25)，所述數(shù)顯加熱板(22)上安裝有所述玻璃板(11)，所述玻璃板(11)的上表面與所述真空袋膜(19)密封連接并形成真空區(qū)域，所述真空區(qū)域內(nèi)設置有相對設置的所述脫模布(13)，其中一所述脫模布(13)位于所述玻璃板(11)上表面，所述高溫超導帶材(14)固定于所述玻璃板(11)，所述高溫超導帶材(14)的上表面且在其兩焊點之間的部分均勻布置有若干個光纖光柵(15)，所述真空袋膜(19)的兩端設置有所述樹脂注入管(10)和所述樹脂導出管(21)，所述樹脂注入管(10)延伸于所述環(huán)氧樹脂(9)內(nèi)，所述環(huán)氧樹脂(9)置于所述水浴加熱槽(8)內(nèi)，所述樹脂導出管(21)與所述樹脂收集器(24)連接，所述樹脂收集器(24)通過管道連接所述真空泵(25)。

4、在其中一些實施例中，相對設置的所述脫模布(13)的兩個相對表面上均設置有所述玻璃纖維布(18)。

5、在其中一些實施例中，所述玻璃板(11)上設置有密封膠條(12)，所述密封膠條(12)圍繞所述玻璃板(11)形成一矩形，所述玻璃板(11)與所述密封膠條(12)的接觸面無氣泡。

6、在其中一些實施例中，所述高溫超導帶材(14)的兩端電連接的部分設置有聚酰亞胺膠帶(20)。

7、在其中一些實施例中，位于所述高溫超導帶材(14)上方的所述脫模布(13)的尺寸大于所述高溫超導帶材(14)的尺寸且小于所述密封膠條(12)圍繞區(qū)域。

8、在其中一些實施例中，所述真空袋膜(19)的尺寸大于所述密封膠條(12)形成的矩形區(qū)域。

9、在其中一些實施例中，所述樹脂收集器(24)上安裝有真空表(23)，所述真空表(23)對所述真空袋膜(19)的真空度進行觀測。

10、本申請目的之二，提供了一種所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置的固化方法，包括下述步驟：

11、將所述玻璃板(11)的上表面與所述真空袋膜(19)密封連接并形成真空區(qū)域，所述真空區(qū)域內(nèi)設置有相對設置的所述脫模布(13)，其中一所述脫模布(13)位于所述玻璃板(11)上表面；

12、將其中一所述脫模布(13)位于所述玻璃板(11)上表面，所述玻璃纖維布(18)之間設置有所述高溫超導帶材(14)，所述高溫超導帶材(14)的上表面且在其兩焊點之間的部分均勻布置有若干個光纖光柵(15)；

13、將所述高溫超導帶材(14)固定于所述玻璃板(11)，所述高溫超導帶材(14)的上方再鋪設另一所述脫模布(13)；

14、在所述真空袋膜(19)的兩端設置有所述樹脂注入管(10)和所述樹脂導出管(21)，所述樹脂注入管(10)延伸于所述環(huán)氧樹脂(9)內(nèi)，所述環(huán)氧樹脂(9)置于所述水浴加熱槽(8)內(nèi)，所述樹脂導出管(21)與所述樹脂收集器(24)連接，所述樹脂收集器(24)通過管道連接所述真空泵(25)；

15、將所述樹脂注入管(10)關閉，開啟所述真空泵(25)抽氣，使得所述真空袋膜(19)呈真空狀態(tài)；

16、開啟所述樹脂注入管(10)，所述環(huán)氧樹脂(9)經(jīng)所述樹脂注入管(10)進入所述真空區(qū)域；

17、所述環(huán)氧樹脂(9)在所述真空區(qū)域內(nèi)浸潤充分后關閉所述樹脂注入管(10)及樹脂導出管(21)，并對所述真空區(qū)域進行固化處理；

18、固化完成后，從所述玻璃板(11)上得到環(huán)氧樹脂固化后的超導帶材。

19、本申請采用上述技術方案，其有益效果如下：

20、本申請?zhí)峁┑某瑢Р牡沫h(huán)氧樹脂固化裝置及固化方法，包括：水浴加熱(8)、環(huán)氧樹脂(9)、樹脂注入管(10)、玻璃板(11)、密封膠條(12)、脫模布(13)、高溫超導帶材(14)、光纖光柵(15)、真空袋膜(19)，樹脂導出管(21)、數(shù)顯加熱板(22)、樹脂收集器(24)及真空泵(25)，將所述樹脂注入管(10)關閉，開啟所述真空泵(25)抽氣，使得所述真空袋膜(19)呈真空狀態(tài)；開啟所述樹脂注入管(10)，所述環(huán)氧樹脂(9)經(jīng)所述樹脂注入管(10)進入所述真空區(qū)域；所述環(huán)氧樹脂(9)在所述真空區(qū)域內(nèi)浸潤充分后關閉所述樹脂注入管(10)及樹脂導出管(21)，并對所述真空區(qū)域進行固化處理；固化完成后，從所述玻璃板(11)上得到環(huán)氧樹脂固化后的超導帶材，本申請?zhí)峁┑某瑢Р牡沫h(huán)氧樹脂固化裝置及固化方法，通過模擬真空壓力浸漬環(huán)氧樹脂的過程，將超導帶材與環(huán)氧樹脂結合，保證膠體內(nèi)部無氣泡且在帶材表面均勻鋪開；且利用光纖光柵布置在帶材表面實時測量環(huán)氧樹脂固化過程以及冷卻至液氮過程中的應變情況，以對應臨界電流的衰減幅度，從而獲得臨界電流衰減與應變分布的相關性。

技術特征：

1.一種超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，包括：水浴加熱(8)、環(huán)氧樹脂(9)、樹脂注入管(10)、玻璃板(11)、密封膠條(12)、脫模布(13)、高溫超導帶材(14)、光纖光柵(15)、真空袋膜(19)，樹脂導出管(21)、數(shù)顯加熱板(22)、樹脂收集器(24)及真空泵(25)，所述數(shù)顯加熱板(22)上安裝有所述玻璃板(11)，所述玻璃板(11)的上表面與所述真空袋膜(19)密封連接并形成真空區(qū)域，所述真空區(qū)域內(nèi)設置有相對設置的所述脫模布(13)，其中一所述脫模布(13)位于所述玻璃板(11)上表面，所述高溫超導帶材(14)固定于所述玻璃板(11)，所述高溫超導帶材(14)的上表面且在其兩焊點之間的部分均勻布置有若干個光纖光柵(15)，所述真空袋膜(19)的兩端設置有所述樹脂注入管(10)和所述樹脂導出管(21)，所述樹脂注入管(10)延伸于所述環(huán)氧樹脂(9)內(nèi)，所述環(huán)氧樹脂(9)置于所述水浴加熱槽(8)內(nèi)，所述樹脂導出管(21)與所述樹脂收集器(24)連接，所述樹脂收集器(24)通過管道連接所述真空泵(25)。

2.如權利要求1所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，相對設置的所述脫模布(13)的兩個相對表面上均設置有所述玻璃纖維布(18)。

3.如權利要求1或2所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，所述玻璃板(11)上設置有密封膠條(12)，所述密封膠條(12)圍繞所述玻璃板(11)形成一矩形，所述玻璃板(11)與所述密封膠條(12)的接觸面無氣泡。

4.如權利要求1所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，所述高溫超導帶材(14)的兩端電連接的部分設置有聚酰亞胺膠帶(20)。

5.如權利要求1所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，位于所述高溫超導帶材(14)上方的所述脫模布(13)的尺寸大于所述高溫超導帶材(14)的尺寸且小于所述密封膠條(12)圍繞區(qū)域。

6.如權利要求3所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，所述真空袋膜(19)的尺寸大于所述密封膠條(12)形成的矩形區(qū)域。

7.如權利要求1所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置，其特征在于，所述樹脂收集器(24)上安裝有真空表(23)，所述真空表(23)對所述真空袋膜(19)的真空度進行觀測。

8.一種如權利要求1所述的超導帶材的環(huán)氧樹脂固化裝置的固化方法，其特征在于，包括下述步驟：

技術總結
本申請?zhí)峁┑某瑢Р牡沫h(huán)氧樹脂固化裝置及固化方法，將所述樹脂注入管(10)關閉，開啟所述真空泵(25)抽氣，使得所述真空袋膜(19)呈真空狀態(tài)；開啟所述樹脂注入管(10)，所述環(huán)氧樹脂(9)經(jīng)所述樹脂注入管(10)進入所述真空區(qū)域；所述環(huán)氧樹脂(9)在所述真空區(qū)域內(nèi)浸潤充分后關閉所述樹脂注入管(10)及樹脂導出管(21)，并對所述真空區(qū)域進行固化處理；固化完成后，從所述玻璃板(11)上得到環(huán)氧樹脂固化后的超導帶材，本申請?zhí)峁┑某瑢Р牡沫h(huán)氧樹脂固化裝置及固化方法，通過模擬真空壓力浸漬環(huán)氧樹脂的過程，將超導帶材與環(huán)氧樹脂結合，保證膠體內(nèi)部無氣泡且在帶材表面均勻鋪開。

技術研發(fā)人員：趙婉吟,信紀軍,黃傳軍,王維,王春棟,李來風
受保護的技術使用者：中國科學院理化技術研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30