一种无骨架铌三锡超导线圈制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109545539A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201910065584.3(22)申请日2019.01.22(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人孙万硕王秋良程军胜刘建华王磊孙金水刘辉王晖(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.H01F41/04(2006.01)H01F41/098(2016.01)H01F41/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种无骨架铌三锡超导线圈制作方法(57)摘要一种无骨架铌三锡超导线圈制作方法，用螺母固定使圆柱形石英管(1)与两端板法兰(2)装配为绕线的骨架。将石英骨架安装在绕线机上绕制铌三锡超导线。层间换线时，在上一层铌三锡超导线表面铺垫一层玻璃丝布。铌三锡超导线圈(4)绕制完成后，在端板的出线孔(9)处出线。在铌三锡超导线圈(4)的最外层半叠包绕制玻璃丝布。然后在最外侧绕制绑扎层(5)。绑扎层(5)绕制完成后，将带工装的铌三锡超导线圈放入真空热处理炉中进行真空热处理和真空压力浸渍，最后进行环氧树脂的固化工艺。固化后去除石英管(1)，得到不含骨架的铌三锡超导线圈(4)。CN109545539ACN109545539A权利要求书1/1页1.一种无骨架铌三锡超导线圈制作方法，其特征在于，所述的制作方法将铌三锡导线绕制在石英骨架(1)上，经过高温热处理反应，再经环氧树脂的真空浸渍后去除石英骨架(1)，得到无骨架的铌三锡超导线圈；步骤如下：(1)将圆柱形石英管(1)与两个端板法兰(2)连接，在与圆柱形石英管(1)结合处的两个端板法兰(2)上分别开一个圆环形槽(10)，圆柱形石英管(1)嵌入圆环形槽(10)内，作为铌三锡超导线圈的石英骨架；两个端板法兰(2)的中心开有通孔，通孔处安装一根螺杆(6)，通过该螺杆(6)将石英骨架安装在绕线机上密排绕线；两个端板法兰(2)与石英管内表面相切处各开有周向的一圈通孔，通孔个数为3到8个；所述通孔用于安装定位与夹紧螺杆，使圆柱形石英管与两各端板法兰的中心对正并且紧固连接；(2)将装配好的石英骨架安装在绕线机上；在圆柱形石英管的外表面半叠包绕制2层玻璃丝布，增大圆柱形石英管表面绕线时的摩擦力，同时保证后续铌三锡超导线圈在真空浸渍环氧树脂后，内侧表面平整光滑，并增大铌三锡超导线圈的结合力与整体强度；(3)在铌三锡超导线圈的端板进线孔进线，进线后开始第一层铌三锡超导线的紧密排列绕制；层间换线时，在上一层铌三锡超导线表面铺垫一层玻璃丝布，用于增大层间超导线的强度，改善后续的真空浸渍环氧树脂的浸渍效果；(4)铌三锡超导线绕制完成后，在所述端板的出线孔处出线；在铌三锡超导线的最外层半叠包绕制2至10层玻璃丝布；(5)玻璃丝布绕制完成后，在最外侧绕制绑扎层；绑扎层的材料选用铜线或无磁不锈钢线，绑扎层的层数为2至6层；(6)绕制完成后，将带有工装的铌三锡超导线圈放入真空热处理炉中热处理；热处理完成后对铌三锡超导线圈进行真空压力浸渍，最后进行环氧树脂的固化；(7)固化完成后取出铌三锡超导线圈，清理多余的环氧树脂后，拆装石英骨架两端的法兰；用玻璃刀划破中心的石英管，去除石英管得到不含骨架的铌三锡超导线圈。2.按照权利要求1所述的无骨架铌三锡超导线圈制作方法，其特征在于，所述的铌三锡超导线圈的端板法兰上开有进线孔(8)和出线孔(9)，进线孔(8)的位置与石英骨架的表面相切，使第一匝导线通过进线孔绕制在石英骨架上；出线孔(9)的位置与铌三锡超导线的最外层表面相切，线圈绕制完成后通过出线孔出线。3.按照权利要求1所述的无骨架铌三锡超导线圈制作方法，其特征在于，多个所述方法制作的无骨架铌三锡超导线圈，按照直径大小依次嵌套内插，组合成多层铌三锡超导线圈。2CN109545539A说明书1/5页一种无骨架铌三锡超导线圈制作方法技术领域[0001]本发明涉及一种超导线圈制作方法。背景技术[0002]超导线在一定的临界温度下电阻为零，将超导线绕制成超导线圈后，在临界温度下可以承受较大的电流，从而产生强磁场。基于超导线圈的这个特性可以设计制造出超导磁体，根据所需的磁场大小、均匀度等设计超导线圈的层数、匝数等。超导磁体是由各种形状的超导线圈组成，最常见的超导线圈是螺线管形超导线圈，是将超导线绕制在圆柱形的骨架上面。一般产生强磁场的超导磁体是通过不同直径的超导线圈嵌套组合成内插磁体，然后串联通电后产生强磁场。[0003]目前，低温超导线圈中常用的为铌钛超导线圈和铌三锡超导线圈。这两种超导线圈制备工艺相对简单，使用性能优良，在强磁场领域得到了广泛的应用。铌三锡超导线圈临