CN103779023A - 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 - Google Patents
低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103779023A CN103779023A CN201410036451.0A CN201410036451A CN103779023A CN 103779023 A CN103779023 A CN 103779023A CN 201410036451 A CN201410036451 A CN 201410036451A CN 103779023 A CN103779023 A CN 103779023A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulator
- ceramic
- ceramic material
- welding
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法,具体包括以下步骤:(1)使用陶瓷材料为母材制作绝缘子中间的陶瓷管部分,并对陶瓷管表面进行金属化处理;(2)采用与陶瓷材料热膨胀系数相近的Kovar29或Invar36合金与陶瓷材料相匹配,作为陶瓷管两端部件材料;(3)采用真空钎焊的焊接工艺完成陶瓷材料与合金的焊接,焊接前在相应的焊接表面镀镍,完成绝缘子的制备。本发明方法制备的陶瓷绝缘子具有优良的高压He气密性及良好的电绝缘性。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘子制备领域,具体为一种在低温/高电压环境条件下低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法。
背景技术
随着大型超导核聚变装置、超导储能装置、超导强磁场装置及高能超导加速器技术参数的不断提高,大型超导磁体的应用也在加速发展中。低温高压氦气密绝缘子是大型磁体系统的关键部件之一,由于大部分超导磁体都采用低温液体来进行冷却,需要密封及绝缘性能良好的绝缘子。绝缘子担负着整个磁体系统低温液体的绝缘流道作用,并通过管路和对应的冷质部件构成冷却回路。由于直接连接制冷管路及磁体系统,需要电绝缘。目前使用的玻璃纤维/环氧基高分子复合材料绝缘子,在尺寸稳定性、耐辐照性能、工作温区等方面存在缺陷。
超导磁约束聚变装置液氦低温回路及磁体绝缘要求的绝缘子材料应具有优良的低温力学性能和耐辐照性能,目前的高分子基绝缘子只能满足以前无中子辐照的研究堆的需求,很难满足未来实用聚变堆的需要。
发明内容
由于存在上述的问题,本发明所要解决的问题是提供一种低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法,实现满足高电压、辐照环境及密封条件下的低温液体输运用绝缘子。
本发明采用的技术方案是:
一种低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)使用陶瓷材料为母材制作绝缘子中间的陶瓷管部分,并对陶瓷管表面进行金属化处理,以解决陶瓷材料本身由于共价键组成而很难被融化的金属润湿,从而导致界面结合强度低等难点;
(2)采用与陶瓷材料热膨胀系数相近的Kovar29或Invar36合金与陶瓷材料相匹配,作为陶瓷管两端部件材料,以实现在高温下焊接以及低温下的使用;
(3)采用真空钎焊的焊接工艺完成陶瓷材料与合金的焊接,具体步骤如下:
1)钎焊前准备:在相应的焊接表面镀镍,以实现陶瓷材料与合金材料的焊接;检查陶瓷材料与合金材料表面的清洁度,防止材料表面被水油污染;
2)装配与预压:将要焊接的陶瓷材料与合金材料进行组装,在连接表面填入合适的焊料,并在预装的绝缘子两端用螺母进行固定;固定时采用合适的方法对预装的绝缘子进行预压;
3)装炉与焊接:将组装完成的绝缘子放入真空炉中,采用合适的钎焊程序,在800℃左右的温度下进行真空钎焊;
4)结束钎焊,完成绝缘子的制备。本发明选用陶瓷材料替代高分子复合材料,并采用陶瓷/合金焊接方法制备低温用新型陶瓷绝缘子。
本发明实现金属与陶瓷的焊接;实现焊接后的陶瓷-金属器件能在4.2K-500K宽温区正常工作,其氦气密性及绝缘性能达到使用要求。
本发明的优点在于:
1、陶瓷材料具有的较高致密度(易于实现He的密封)、绝缘性能和耐辐照性能可以有效提高低温绝缘子的综合使用性能,该发明制备的绝缘子性能能够满足低温用绝缘子的使用要求;
2、合金材料的使用可以非常方便地实现绝缘子与其他不锈钢材料(如304或316L不锈钢材料)的对接焊接;
3、本发明方法制备的陶瓷绝缘子具有优良的高压He气密性及良好的电绝缘性。
附图说明:
图1为本发明方法制备的陶瓷绝缘子的结构示意图。
具体实施方式:
如图1所示,一种低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)使用陶瓷材料1为母材制作绝缘子中间的陶瓷管部分,并对陶瓷管表面进行金属化处理,以解决陶瓷材料本身由于共价键组成而很难被融化的金属润湿,从而导致界面结合强度低等难点;
(2)采用与陶瓷材料1热膨胀系数相近的Kovar29或Invar36合金2与陶瓷材料1相匹配,作为陶瓷管两端部件材料,以实现在高温下焊接以及低温下的使用;
(3)采用真空钎焊的焊接工艺完成陶瓷材料1与合金材料2的焊接,具体步骤如下:
1)钎焊前准备:在相应的焊接表面镀镍,以实现陶瓷材料1与合金材料2的焊接;检查陶瓷材料1与合金材料2表面的清洁度,防止材料表面被水油污染;
2)装配与预压:将要焊接的陶瓷材料1与合金材料2进行组装,在连接表面填入合适的焊料,并在预装的绝缘子两端用螺母进行固定;固定时采用合适的方法对预装的绝缘子进行预压;
3)装炉与焊接:将组装完成的绝缘子放入真空炉中,采用合适的钎焊程序,在800℃左右的温度下进行真空钎焊;
4)结束钎焊,完成绝缘子的制备。本发明选用陶瓷材料替代高分子复合材料,并采用陶瓷/合金焊接方法制备低温用新型陶瓷绝缘子。
Claims (1)
1.一种低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)使用陶瓷材料为母材制作绝缘子中间的陶瓷管部分,并对陶瓷管表面进行金属化处理;
(2)采用与陶瓷材料热膨胀系数相近的Kovar29或Invar36合金与陶瓷材料相匹配,作为陶瓷管两端部件材料;
(3)采用真空钎焊的焊接工艺完成陶瓷材料与合金的焊接,具体步骤如下:
1)钎焊前准备:在相应的焊接表面镀镍,以实现陶瓷材料与合金材料的焊接;检查陶瓷材料与合金材料表面的清洁度,防止材料表面被水油污染;
2)装配与预压:将要焊接的陶瓷材料与合金材料进行组装,在连接表面填入合适的焊料,并在预装的绝缘子两端用螺母进行固定;固定时采用合适的方法对预装的绝缘子进行预压;
3)装炉与焊接:将组装完成的绝缘子放入真空炉中,采用合适的钎焊程序,在800℃左右的温度下进行真空钎焊;
4)结束钎焊,完成绝缘子的制备。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410036451.0A CN103779023A (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410036451.0A CN103779023A (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103779023A true CN103779023A (zh) | 2014-05-07 |
Family
ID=50571171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410036451.0A Pending CN103779023A (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103779023A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB542101A (en) * | 1939-10-24 | 1941-12-24 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in processes for connecting a metallic to a ceramic body |
CN85107155A (zh) * | 1985-09-19 | 1987-04-08 | 王新魂 | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦、陶瓷和铜的固态压力扩散焊 |
CN101174500A (zh) * | 2006-11-03 | 2008-05-07 | 中国科学院电工研究所 | 工作在超低温下的大电流引线绝缘密封结构及制造方法 |
CN103307380A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-18 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种具备电位隔离功能的低温流体输送管接头 |
-
2014
- 2014-01-24 CN CN201410036451.0A patent/CN103779023A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB542101A (en) * | 1939-10-24 | 1941-12-24 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in processes for connecting a metallic to a ceramic body |
CN85107155A (zh) * | 1985-09-19 | 1987-04-08 | 王新魂 | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦、陶瓷和铜的固态压力扩散焊 |
CN101174500A (zh) * | 2006-11-03 | 2008-05-07 | 中国科学院电工研究所 | 工作在超低温下的大电流引线绝缘密封结构及制造方法 |
CN103307380A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-18 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种具备电位隔离功能的低温流体输送管接头 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104475898B (zh) | 多孔中间层结构钎缝的异种材料钎焊方法 | |
US8745851B2 (en) | Process for fabricating an ultra-low-resistance superconducting joint having high shielding characteristics | |
CN113385895B (zh) | 一种高稳定铌基超导加速腔及其制备方法 | |
CN103456455B (zh) | 一种超导磁体电流引线 | |
CN105695783B (zh) | 一种石墨烯/铜基复合材料及其制备方法 | |
CN103307380A (zh) | 一种具备电位隔离功能的低温流体输送管接头 | |
CN102623167B (zh) | 二硼化镁制造闭环超导线圈的方法及其闭环超导线圈 | |
CN109712772B (zh) | 一种超导磁体氦进管绝缘处理方法 | |
Giunchi et al. | Superconducting Joints Between ${\hbox {MgB}} _ {2} $ Wires and Bulks | |
CN111039547B (zh) | 一种用于封接铝基复合材料与玻璃绝缘端子的低温玻璃环的制备及其使用方法 | |
CN101174500A (zh) | 工作在超低温下的大电流引线绝缘密封结构及制造方法 | |
CN104134921B (zh) | 一种冷绝缘高温超导电缆导体端部连接方法 | |
CN105522245A (zh) | 一种W-Cu合金同种材料的高强度连接工艺 | |
CN104143405B (zh) | 一种连接结构及其制造方法 | |
CN103779023A (zh) | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 | |
Zhou et al. | Design and development of 16-kA HTS current lead for HMFL 45-T magnet | |
CN101477854B (zh) | 高温超导复合导体 | |
Liu et al. | Testing of the ceramic insulation break for fusion device | |
CN103193507B (zh) | 一种提高金属对SiC陶瓷润湿性的方法 | |
Eichhorn et al. | The Cornell main linac cryomodule: a full scale, high Q accelerator module for cw application | |
Zhou et al. | Mock-up qualification and prototype manufacture for ITER current leads | |
Shah et al. | 100-kV feedthrough for the Indian Test Facility (INTF)—design and analysis | |
CN204066901U (zh) | 一种轻型耐辐照低温用绝缘子 | |
CN103157895B (zh) | 一种用于实验包层模块系统集成的异材管道的连接方法 | |
Zhou et al. | Manufacture and test of ITER 10-kA HTSCL prototypes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140507 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |