[发明专利]超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍工艺

说明书

本发明公开了一种超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍工艺，浸渍模具包括呈圆筒状的外模，外模内同心设有内模，外模与内模均由多个弧状分瓣模组装构成，外模及内模底部定位架设在底模上，底模底部沿圆周方向上均布开设有与线圈注胶成型腔相通的若干个注胶嘴；浸渍工艺包括对浸渍模具中的线圈加热脱气等步骤。本发明从超导CICC螺线管磁体线圈中导体材料的特殊性出发，对超导线圈浸渍模具及工艺的进行了优化设计，有效避免了Nb3Sn超导线材与S‑glass绝缘玻璃丝带在绕制成线圈并热处理后，脆性很大，极易断裂，且线圈尺寸较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及真空压力浸渍技术领域，具体涉及一种超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍工艺。

背景技术

目前超导线圈浸渍工艺多采用真空压力浸渍，基本步骤为：将超导线圈放在一个容器中，然后把放有线圈的容器置于浸渍罐内，对浸渍罐抽真空，然后将环氧树脂输入到真空浸渍罐内的容器中，把线圈浸没，保压一定时间后向浸渍罐内充入空气或惰性气体加压，将环氧树脂压入线圈内部。线圈浸渍完成后从浸渍罐内取出容器，此时线圈浸没在容器中，周围充满环氧树脂，需要将线圈从容器中取出，并清理掉线圈周围多余的环氧树脂，得到最终浸渍完成的线圈。

超导CICC螺线管磁体线圈，该线圈的特殊性在于导体为Nb3Sn超导线材，绝缘材料采用S-glass绝缘玻璃丝带，两种材料绕制成线圈并热处理后，脆性很大，极易断裂，且线圈尺寸较大，所以对容器的结构要求较高，不仅要取放线圈方便，更重要的是在真空浸渍罐中能够更为均匀迅速的实现注胶，利用普通的超导线圈放置容器并不能满足于该种类产品的制造。

尤其是，CICC(迫流冷却超导导体)，是由超导线多级绞缆绞成的超导缆和外加的不锈钢铠甲组成的，回弹力大，绕制及后期装配过程中不允许任何机械振动及损伤，导致对适用于超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍工艺的要求更高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种使用上述真空压力浸渍模具对超导CICC螺线管磁体线圈进行浸渍的浸渍工艺。

一种超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍模具，包括呈圆筒状的外模，外模内同心设有内模，外模与内模均由多个弧状分瓣模组装构成，外模及内模底部定位架设在底模上，外模的内壁与内模的外壁之间构成线圈注胶成型腔，内模沿内壁方向设有内模支撑，内模支撑底部固定于底模，内模支撑包括多组指向内模的内壁，并均布于内壁排列的压紧杆，线圈注胶成型腔的顶部设有圆周尺寸略小于线圈的上压板，上压板上均布设有用于调节上压板压力的压块，线圈注胶成型腔上还均布嵌设有限位块，限位块的底部呈弧形，弧形面接触于外模的内壁与内模的外壁，底模底部沿圆周方向上均布开设有与线圈注胶成型腔相通的若干个注胶嘴。

一种超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍工艺，使用上述超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍模具对超导CICC螺线管磁体线圈的浸渍，包括以下步骤：

(1)、系统调试：将真空浸渍罐、真空混料罐、真空树脂罐、真空固化剂罐及真空注射罐均连接于真空抽气系统与温控系统；超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍模具位于真空浸渍罐内；

(2)、备料：将低粘度树脂、稀释剂及固化剂分别放入真空树脂罐及真空固化剂罐中，其中，低粘度树脂的要求条件为：40℃下粘度为100厘泊左右，可操作时间大于20小时；

(3)、混料：开启真空混料罐，放入重量配比为60:40:21的低粘度树脂、稀释剂与真空固化剂，低粘度树脂、稀释剂与真空固化剂在真空混料罐中实现混合，混合过程中进行脱气并升温至40℃；

(4)、线圈加热脱气：将超导CICC螺线管磁体线圈放入超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍模具中，并将该线圈限位在线圈注胶成型腔内，对超导CICC螺线管磁体线圈真空压力浸渍模具进行加热，同时抽真空，对线圈的加热温度为100℃，加热时长为12h，抽真空持续到注胶完成后；