CN116631766A - 一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高温超导带材技术领域，本发明提供了一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，包含聚酰亚胺薄膜、高温超导带材、切割丝、立柱和支撑平台；所述切割丝的直径≤0.2mm。本发明还提供了一种高温超导带材单面包覆绝缘层的方法。本发明的方法在保证高温超导带材具有良好绝缘性的前提下，能够大幅降低高温超导带材绝缘层的厚度，提高高温超导带材的工程电流密度，能够克服传统的半叠包聚酰亚胺薄膜的处理方式使高温超导带材的厚度大大增加，影响工程电流密度的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及高温超导带材技术领域，尤其涉及一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置和方法。
背景技术
二代高温超导材料(REBCO涂层导体)因其无直流电阻损耗和高传导电流密度的特性，成为了电力设备领域的研究热点，如超导电缆、超导储能、超导变压器、超导限流器、超导电机等。二代高温超导材料由于其较高的上临界磁场，在强场磁体应用方面具有巨大的优势。在某些应用场合下，超导带材需要进行一定的绝缘处理，如交流电情况下的绝缘线圈、超导变压器等。
在电气领域常规的绝缘材料主要有聚酰亚胺胶带，聚酰亚胺是一种高分子有机聚合物，具有优良的物化性能。聚酰亚胺的耐高温、耐低温性能十分优越，高温达400℃以上时不被分解，在-269℃低温下的液氦中不会脆裂。聚酰亚胺是一种良好的绝缘材料，在1kHz下介电常数为4.0，介电强度为100～300kV/m；其机械性能良好，聚酰亚胺薄膜的抗拉强度在170MPa以上，同时在真空下的自然放气率极低，对人体无毒。基于以上特点，聚酰亚胺在工业中的应用十分广泛，并且在科研领域中有广阔的应用前景。
针对高温超导带材，目前较常见的绝缘处理方式是使用聚酰亚胺薄膜对高温超导带材进行半叠包覆，薄膜通常为5～30mm宽，50μm厚，以一定倾斜角度半叠包在高温超导带材上，如图1所示。然而，半叠包的带材会大大增加带材的厚度，半叠包的方式会使带材增加至少3层聚酰亚胺薄膜的厚度，对于240μm厚度的不锈钢封装高温超导带材，半叠包绝缘会使厚度增加近一倍(390μm左右)，这会使超导材料的工程电流密度大大降低，在强场应用中难以发挥优势。
在实际应用中，超导线圈或超导集束缆线一般采用带材同向绕制，不会出现带材扭转180°的情况，仅对带材单面做绝缘处理就能够满足绝缘要求。专利CN100550229C描述了类似的工艺，但该专利中高温超导带材两侧还留有2～3mm宽的聚酰亚胺薄膜，多余的聚酰亚胺薄膜会给线圈绕制的过程增加困难，尤其是饼式线圈。
因此，研究得到一种降低绝缘层厚度，提高工程电流密度，线圈绕制方便的高温超导带材单面包覆绝缘层的装置和方法，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置和方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，包含聚酰亚胺薄膜、高温超导带材、切割丝、立柱和支撑平台；
所述切割丝的直径≤0.2mm。
作为优选，所述立柱固定在高温超导带材和聚酰亚胺薄膜的两侧；立柱上绑定两根切割丝。
作为优选，所述聚酰亚胺薄膜为均苯型聚酰亚胺薄膜；聚酰亚胺薄膜的厚度为45～55mm。
作为优选，所述高温超导带材为REBCO二代高温超导带材。
作为优选，所述聚酰亚胺薄膜的宽度大于高温超导带材的宽度；聚酰亚胺薄膜的宽度和高温超导带材的宽度的差值为4～16mm。
作为优选，切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小，切割丝的上下间距和高温超导带材的宽度的差值小于等于1mm。
作为优选，当高温超导带材为未封装高温超导带材或铜封装高温超导带材时，切割丝为非金属材料，切割丝的抗拉强度≥700MPa；当高温超导带材为不锈钢封装高温超导带材时，切割丝为不锈钢丝，切割丝的抗拉强度≥1000MPa。
本发明还提供了所述的装置对高温超导带材单面包覆绝缘层的方法，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式移动，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材，使聚酰亚胺薄膜的宽度、高温超导带材的宽度与两根切割丝的上下间距相同；
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率≤0.5m/s。
作为优选，当聚酰亚胺薄膜单侧具有粘胶时，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧。
作为优选，当聚酰亚胺薄膜无粘胶时，切割完成后的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过滚轮紧压的方式或施加张力绕制成卷的方式紧贴在一起；滚轮紧压的压力和张力独立的为5～30N。
本发明的有益效果包括：
1)本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，仅在高温超导带材的一侧粘贴聚酰亚胺薄膜，再用切割丝将多余的聚酰亚胺薄膜切除，使处理后的高温超导带材具有规则的几何形状。
2)本发明的方法在保证高温超导带材具有良好绝缘性的前提下，能够大幅降低高温超导带材绝缘层的厚度，提高高温超导带材的工程电流密度，能够克服传统的半叠包聚酰亚胺薄膜的处理方式使高温超导带材的厚度大大增加，影响工程电流密度的缺陷。
3)传统的半叠包方式绝缘层厚度在150μm以上，本发明的方法中绝缘层厚度为50μm；对于常规240μm厚度的高温超导带材，半叠包方式总厚度为390μm以上，本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的总厚度为290μm左右。
附图说明
图1为高温超导带材半叠包绝缘处理示意图，其中，1为二代高温超导带材，2为聚酰亚胺薄膜；
图2为本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的装置图，其中，1为聚酰亚胺薄膜，2为二代高温超导带材，3为切割丝，4为立柱，5为支撑平台。
具体实施方式
本发明提供了一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，包含聚酰亚胺薄膜、高温超导带材、切割丝、立柱和支撑平台；
所述切割丝的直径≤0.2mm。
本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的装置如图2所示，其中，1为聚酰亚胺薄膜，2为二代高温超导带材，3为切割丝，4为立柱，5为支撑平台。
本发明中，切割丝的直径优选为0.1～0.2mm，进一步优选为0.12～0.18mm，更优选为0.14～0.16mm；切割丝用于切除超过切割丝上下间距的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材，使高温超导带材宽度和聚酰亚胺薄膜宽度相同。
本发明中，所述立柱固定在高温超导带材和聚酰亚胺薄膜的两侧；立柱上绑定两根切割丝；两根切割丝与高温超导带材、聚酰亚胺薄膜呈垂直方向。
本发明中，所述聚酰亚胺薄膜优选为均苯型聚酰亚胺薄膜，进一步优选为Kapton聚酰亚胺薄膜；聚酰亚胺薄膜的厚度优选为45～55mm，进一步优选为47～52mm，更优选为49～50mm。
本发明中，所述高温超导带材优选为REBCO二代高温超导带材。
本发明中，REBCO二代高温超导带材具有较高的工程电流密度，主要用于传输电流的导体。
本发明中，所述聚酰亚胺薄膜的宽度大于高温超导带材的宽度；聚酰亚胺薄膜的宽度和高温超导带材的宽度的差值优选为4～16mm；当高温超导带材的宽度为10～12mm时，聚酰亚胺薄膜的宽度优选大于等于20mm，进一步优选为20～25mm，更优选为21～24mm；当高温超导带材的宽度为4～6mm时，聚酰亚胺薄膜的宽度优选大于等于10mm，进一步优选为11～15mm，更优选为12～14mm。
本发明中，切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小，切割丝的上下间距和高温超导带材的宽度的差值优选小于等于1mm，进一步优选为0.5～0.9mm，更优选为0.6～0.8mm。
本发明中，当高温超导带材为未封装高温超导带材或铜封装高温超导带材时，切割丝优选为非金属材料，切割丝的抗拉强度优选≥700MPa，进一步优选为720～780MPa，更优选为740～760MPa。
未封装高温超导带材(裸带)或铜封装高温超导带材强度较低，优选采用非金属材料作为切割丝，进一步优选为尼龙线或碳氟线；非金属材料质地柔软，不会损伤高温超导带材。
本发明中，当高温超导带材为不锈钢封装高温超导带材时，切割丝优选为不锈钢丝，切割丝的抗拉强度优选≥1000MPa，进一步优选为1020～1100MPa，更优选为1040～1060MPa。
不锈钢封装高温超导带材强度较高，优选采用不锈钢丝作为切割丝，进一步优选采用细不锈钢丝。
本发明中，立柱用于固定切割丝，支撑平台用于固定立柱；在支撑平台上将两根立柱固定在高温超导带材和聚酰亚胺薄膜的两侧，两根立柱上绑定两根切割丝，两根切割丝呈上下排列。
本发明还提供了所述的装置对高温超导带材单面包覆绝缘层的方法，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式移动，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材，使聚酰亚胺薄膜的宽度、高温超导带材的宽度与两根切割丝的上下间距相同；
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率≤0.5m/s。
本发明中，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率相同，移动的速率优选为0.2～0.4m/s，进一步优选为0.25～0.35m/s，更优选为0.3m/s。
本发明中，当聚酰亚胺薄膜单侧具有粘胶时，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧。
本发明中，当聚酰亚胺薄膜无粘胶时，切割完成后的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材优选通过滚轮紧压的方式或施加张力绕制成卷的方式紧贴在一起；滚轮紧压的压力和张力独立的优选为5～30N，进一步优选为10～20N，更优选为15～18N。
本发明中，滚轮紧压的压力或绕制成卷的张力根据高温超导带材的种类和绕制工艺进行调整，压力或张力太小导致高温超导带材松散，无法与聚酰亚胺薄膜紧贴；压力或张力太大导致高温超导带材紧绷，易造成高温超导带材拉断或损伤。
本发明中，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式移动时，高温超导带材的一侧和聚酰亚胺薄膜粘胶一侧接触，通过切割丝之后，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜的宽度相同，高温超导带材在聚酰亚胺薄膜的表面上。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例中，高温超导带材单面包覆绝缘层的装置包含成卷的聚酰亚胺薄膜、成卷的高温超导带材、两根立柱、支撑平台、两根切割丝；高温超导带材和聚酰亚胺薄膜位于两根立柱的中间位置；立柱上绑定两根切割丝，切割丝呈上下排列。
聚酰亚胺薄膜为美国杜邦公司生产的Kapton聚酰亚胺薄膜，高温超导带材为REBCO二代高温超导带材。
实施例1
聚酰亚胺薄膜的厚度为50mm，聚酰亚胺薄膜的单侧有粘胶，高温超导带材为未封装高温超导带材，高温超导带材的厚度为240μm。高温超导带材的宽度为12mm，聚酰亚胺薄膜的宽度为22mm；立柱间两根切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小0.8mm(两根切割丝的上下间距为11.2mm)。切割丝为尼龙线，切割丝的直径为0.18mm，抗拉强度为700MPa。
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式通过牵引轮移动，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率均为0.4m/s，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧，聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过切割丝时，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材(保留切割丝之间的部分)，得到宽度为11.2mm的附着聚酰亚胺薄膜的高温超导带材。
实施例2
聚酰亚胺薄膜的厚度为48mm，聚酰亚胺薄膜的单侧有粘胶，高温超导带材为铜封装高温超导带材，高温超导带材的厚度为240μm。高温超导带材的宽度为6mm，聚酰亚胺薄膜的宽度为12mm；立柱间两根切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小0.9mm(两根切割丝的上下间距为5.1mm)。切割丝为碳氟线，切割丝的直径为0.19mm，抗拉强度为740MPa。
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式通过牵引轮移动，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率均为0.45m/s，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧，聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过切割丝时，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材(保留切割丝之间的部分)，得到宽度为5.1mm的附着聚酰亚胺薄膜的高温超导带材。
实施例3
聚酰亚胺薄膜的厚度为51mm，聚酰亚胺薄膜的单侧有粘胶，高温超导带材为不锈钢封装高温超导带材，高温超导带材的厚度为240μm。高温超导带材的宽度为10mm，聚酰亚胺薄膜的宽度为22mm；立柱间两根切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小0.7mm(两根切割丝的上下间距为9.3mm)。切割丝为细不锈钢丝，切割丝的抗拉强度为1040MPa，切割丝的直径为0.16mm。
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式通过牵引轮移动，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率均为0.42m/s，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧，聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过切割丝时，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材(保留切割丝之间的部分)，得到宽度为9.3mm的附着聚酰亚胺薄膜的高温超导带材。
实施例4
聚酰亚胺薄膜的厚度为50mm，聚酰亚胺薄膜表面无粘胶，高温超导带材为未封装高温超导带材，高温超导带材的厚度为240μm。高温超导带材的宽度为5mm，聚酰亚胺薄膜的宽度为11mm；立柱间两根切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小0.9mm(两根切割丝的上下间距为4.1mm)。切割丝为尼龙线，切割丝的直径为0.18mm，抗拉强度为720MPa。
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式通过牵引轮移动，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率均为0.4m/s，移动过程中聚酰亚胺薄膜的一侧与高温超导带材一侧接触，聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过切割丝时，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材(保留切割丝之间的部分)，得到宽度为4.1mm的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材。然后将聚酰亚胺薄膜和高温超导带材以滚轮紧压的方式(压力为10N)使聚酰亚胺薄膜和高温超导带材紧贴在一起。
实施例5
聚酰亚胺薄膜的厚度为48mm，聚酰亚胺薄膜表面无粘胶，高温超导带材为不锈钢封装高温超导带材，高温超导带材的厚度为240μm。高温超导带材的宽度为11mm，聚酰亚胺薄膜的宽度为22mm；立柱间两根切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小0.8mm(两根切割丝的上下间距为10.2mm)。切割丝为细不锈钢丝，切割丝的抗拉强度为1020MPa，切割丝的直径为0.19mm。
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式通过牵引轮移动，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率均为0.45m/s，移动过程中聚酰亚胺薄膜的一侧与高温超导带材一侧接触，聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过切割丝时，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材(保留切割丝之间的部分)，得到宽度为10.2mm的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材。然后施加张力(张力为20N)将聚酰亚胺薄膜和高温超导带材绕制成卷使聚酰亚胺薄膜和高温超导带材紧贴在一起。
本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，仅在高温超导带材的一侧粘贴聚酰亚胺薄膜，再用切割丝将多余的聚酰亚胺薄膜切除，使处理后的高温超导带材具有规则的几何形状。
传统的半叠包方式绝缘层厚度在150μm以上，本发明的方法中绝缘层厚度为50μm；对于常规240μm厚度的高温超导带材，半叠包方式总厚度为390μm以上，本发明的高温超导带材单面包覆绝缘层的总厚度为290μm左右。根据电流密度定义，本发明中的截面积小了四分之一，工程电流密度是原来的三分之四，工程电流密度提高了三分之一，即30％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高温超导带材单面包覆绝缘层的装置，其特征在于，包含聚酰亚胺薄膜、高温超导带材、切割丝、立柱和支撑平台；
所述切割丝的直径≤0.2mm。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述立柱固定在高温超导带材和聚酰亚胺薄膜的两侧；立柱上绑定两根切割丝。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜为均苯型聚酰亚胺薄膜；聚酰亚胺薄膜的厚度为45～55mm。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述高温超导带材为REBCO二代高温超导带材。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的宽度大于高温超导带材的宽度；聚酰亚胺薄膜的宽度和高温超导带材的宽度的差值为4～16mm。
6.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，切割丝的上下间距比高温超导带材的宽度小，切割丝的上下间距和高温超导带材的宽度的差值小于等于1mm。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当高温超导带材为未封装高温超导带材或铜封装高温超导带材时，切割丝为非金属材料，切割丝的抗拉强度≥700MPa；当高温超导带材为不锈钢封装高温超导带材时，切割丝为不锈钢丝，切割丝的抗拉强度≥1000MPa。
8.权利要求1～7任一项所述的装置对高温超导带材单面包覆绝缘层的方法，其特征在于，高温超导带材和聚酰亚胺薄膜以卷对卷的方式移动，切割丝切除多余的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材，使聚酰亚胺薄膜的宽度、高温超导带材的宽度与两根切割丝的上下间距相同；
高温超导带材和聚酰亚胺薄膜移动的速率≤0.5m/s。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当聚酰亚胺薄膜单侧具有粘胶时，移动过程中聚酰亚胺薄膜粘贴在高温超导带材一侧。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当聚酰亚胺薄膜无粘胶时，切割完成后的聚酰亚胺薄膜和高温超导带材通过滚轮紧压的方式或施加张力绕制成卷的方式紧贴在一起；滚轮紧压的压力和张力独立的为5～30N。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1787132A (zh) * | 2005-12-08 | 2006-06-14 | 中国南车集团株洲电力机车有限公司 | 一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法及装置 |
| JP2012089455A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Fujikura Ltd | 超電導線材の製造方法および超電導線材 |
| CN102779581A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-11-14 | 华北电力大学 | 一种基于ReBCO高温超导带材的超导股线 |
| CN105215492A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-06 | 南京航空航天大学 | 并行放电多电极运丝机构与均衡放电控制方法 |
| CN105241697A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-13 | 富通集团（天津）超导技术应用有限公司 | 一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法 |
| CN106251977A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 上海交通大学 | 混合堆叠制备高温超导线的方法 |
| CN109166725A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高温超导磁体绕制方法 |
| CN110581015A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-17 | 清华大学 | 一种利用脱层超导带材堆叠超导磁体的方法 |
| JPWO2020066907A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-09-24 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁被覆化合物超電導線およびその巻替え方法 |
| CN114360844A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-15 | 上海超导科技股份有限公司 | 超导线圈接头、制备方法及超导线圈 |
-
2023
- 2023-05-31 CN CN202310631899.6A patent/CN116631766B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1787132A (zh) * | 2005-12-08 | 2006-06-14 | 中国南车集团株洲电力机车有限公司 | 一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法及装置 |
| JP2012089455A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Fujikura Ltd | 超電導線材の製造方法および超電導線材 |
| CN102779581A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-11-14 | 华北电力大学 | 一种基于ReBCO高温超导带材的超导股线 |
| CN105241697A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-13 | 富通集团（天津）超导技术应用有限公司 | 一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法 |
| CN105215492A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-06 | 南京航空航天大学 | 并行放电多电极运丝机构与均衡放电控制方法 |
| CN106251977A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 上海交通大学 | 混合堆叠制备高温超导线的方法 |
| CN109166725A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高温超导磁体绕制方法 |
| JPWO2020066907A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-09-24 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁被覆化合物超電導線およびその巻替え方法 |
| CN110581015A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-17 | 清华大学 | 一种利用脱层超导带材堆叠超导磁体的方法 |
| CN114360844A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-15 | 上海超导科技股份有限公司 | 超导线圈接头、制备方法及超导线圈 |
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