CN102676059A - 一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆及绝缘处理方法 - Google Patents

一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆及绝缘处理方法 Download PDF

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闫果
刘国庆
贾佳林
王庆阳
熊晓梅
李成山
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Abstract

本发明公开了一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为10%～30%，氮化铝粉末的质量百分含量为5%～15%，余量为无水乙醇。另外，本发明还公开了采用该绝缘漆对MgB2线带材表面进行绝缘处理的方法。本发明的绝缘漆中含有高导热、绝缘的纳米级氮化铝粉末，有效提高了绝缘层的导热系数，有利于低温环境下超导磁体的热传导，且该绝缘漆对环境无污染，价格低廉，适宜于批量化生产；本发明的绝缘处理方法操作简单快捷，能实现MgB2线带材的均匀连续绝缘，可以对任意长度线带材进行绝缘处理，绝缘处理后的绝缘层厚度均匀。

Description

一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆及绝缘处理方法
技术领域
本发明属于线带材绝缘处理技术领域，具体涉及一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆及绝缘处理方法。
背景技术
高临界电流密度的线带材是MgB2超导磁体应用的基础，目前MgB2超导体制备技术研究的主要方向是开发出具有实用化价值的多芯线带材制备技术，其主要应用领域是超导磁体制造，而超导磁体的制造对MgB2超导线带材绝缘就提出了要求。因为超导磁体在正常工作时电阻为零，此时是不需要绝缘的，但是当超导磁体失超或充放电时，超导磁体两端会产生一个瞬时脉冲电压，因此为了保证超导磁体的稳定性，超导磁体和超导线带材需要进行绝缘。
目前，国内外公开报道的MgB2超导线带材的绝缘方法是采用聚酰亚胺薄膜手工包覆的方式完成。这种方法效率较低，不适于长线带材的应用，而且很难保证聚酰亚胺薄膜均匀包覆在MgB2超导线带材上，导致包覆后线带材尺寸不均匀，容易产生大于1mm以上的尺寸偏差，严重影响所制备磁体的磁场均匀度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆。该绝缘漆中含有高导热、绝缘的氮化铝粉末，有效提高了绝缘层的导热系数，有利于低温环境下超导磁体的热传导，且该绝缘漆对环境无污染，价格低廉，适宜于批量化生产。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，其特征在于，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为10%～30%，氮化铝粉末的质量百分含量为5%～15%，余量为无水乙醇。
上述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为15%～25%，氮化铝粉末的质量百分含量为8%～12%，余量为无水乙醇。
上述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为20%，氮化铝粉末的质量百分含量为10%，余量为无水乙醇。
上述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，所述氮化铝粉末为纳米级氮化铝粉末。
另外，本发明还提供了采用上述绝缘漆对MgB2线带材表面进行绝缘处理的方法，其特征在于，该方法为：将待处理MgB2线带材以140m/h～180m/h的运行速度通过装有绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以140m/h～180m/h的运行速度通过热处理炉进行烘干处理，得到表面覆着有2μm～5μm绝缘层的MgB2线带材。
上述的方法，所述烘干处理的温度为200℃～300℃。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的绝缘漆中含有高导热、绝缘的氮化铝粉末，有效提高了绝缘层的导热系数，有利于低温环境下超导磁体的热传导。
2、本发明的绝缘漆对环境无污染，价格低廉，适宜于批量化生产。
3、本发明的绝缘处理方法操作简单快捷，能实现MgB2线带材的均匀连续绝缘，可以对任意长度线带材进行绝缘处理，绝缘处理后的绝缘层厚度均匀。
4、通过本发明的方法绝缘处理后的MgB2线带材的击穿电压不小于580V，导热系数不小于0.85W/m·K。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的绝缘漆由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为10%，氮化铝粉末的质量百分含量为5%，余量为无水乙醇；所述氮化铝粉末为粒径100nm左右的纳米级氮化铝粉末。
本实施例的绝缘处理方法为：将待处理MgB2线带材以140m/h的运行速度通过装有上述绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以140m/h的运行速度通过热处理炉，在温度为200℃条件下对覆着有绝缘漆的MgB2线带材进行烘干处理，得到表面覆着有2.0μm绝缘层的MgB2线带材。
本实施例处理后的MgB2线带材的绝缘层的击穿电压测试为580V，绝缘层的导热系数为0.92W/m·K。
实施例2
本实施例的绝缘漆由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为15%，氮化铝粉末的质量百分含量为8%，余量为无水乙醇；所述氮化铝粉末为粒径50nm左右的纳米级氮化铝粉末。
本实施例的绝缘处理方法为：将待处理MgB2线带材以150m/h的运行速度通过装有上述绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以150m/h的运行速度通过热处理炉，在温度为200℃条件下对覆着有绝缘漆的MgB2线带材进行烘干处理，得到表面覆着有2.8μm绝缘层的MgB2线带材。
本实施例处理后的MgB2线带材的绝缘层的击穿电压测试为670V，绝缘层的导热系数为0.85W/m·K。
实施例3
本实施例的绝缘漆由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为20%，氮化铝粉末的质量百分含量为10%，余量为无水乙醇；所述氮化铝粉末为粒径200nm左右的纳米级氮化铝粉末。
本实施例的绝缘处理方法为：将待处理MgB2线带材以150m/h的运行速度通过装有上述绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以150m/h的运行速度通过热处理炉，在温度为250℃条件下对覆着有绝缘漆的MgB2线带材进行烘干处理，得到表面覆着有3.6μm绝缘层的MgB2线带材。
本实施例处理后的MgB2线带材的绝缘层的击穿电压测试为850V，绝缘层的导热系数为1.3W/m·K。
实施例4
本实施例的绝缘漆由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为25%，氮化铝粉末的质量百分含量为12%，余量为无水乙醇；所述氮化铝粉末为粒径80nm左右的纳米级氮化铝粉末。
本实施例的绝缘处理方法为：将待处理MgB2线带材以160m/h的运行速度通过装有上述绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以160m/h的运行速度通过热处理炉，在温度为250℃条件下对覆着有绝缘漆的MgB2线带材进行烘干处理，得到表面覆着有4.2μm绝缘层的MgB2线带材。
本实施例处理后的MgB2线带材的绝缘层的击穿电压测试为980V，绝缘层的导热系数为0.95W/m·K。
实施例5
本实施例的绝缘漆由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为30%，氮化铝粉末的质量百分含量为15%，余量为无水乙醇；所述氮化铝粉末为粒径150nm左右的纳米级氮化铝粉末。
本实施例的绝缘处理方法为：将待处理MgB2线带材以180m/h的运行速度通过装有上述绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以180m/h的运行速度通过热处理炉，在温度为300℃条件下对覆着有绝缘漆的MgB2线带材进行烘干处理，得到表面覆着有5.0μm绝缘层的MgB2线带材。
本实施例处理后的MgB2线带材的绝缘层的击穿电压测试为1000V，绝缘层的导热系数为1.1W/m·K。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，其特征在于，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为10%～30%，氮化铝粉末的质量百分含量为5%～15%，余量为无水乙醇。
2.根据权利要求1所述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，其特征在于，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为15%～25%，氮化铝粉末的质量百分含量为8%～12%，余量为无水乙醇。
3.根据权利要求1所述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，其特征在于，由虫胶、无水乙醇和氮化铝粉末混合均匀制成，所述绝缘漆中虫胶的质量百分含量为20%，氮化铝粉末的质量百分含量为10%，余量为无水乙醇。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种MgB2线带材表面绝缘用绝缘漆，其特征在于，所述氮化铝粉末为纳米级氮化铝粉末。
5.采用如权利要求1、2或3所述的绝缘漆对MgB2线带材表面进行绝缘处理的方法，其特征在于，该方法为：将待处理MgB2线带材以140m/h～180m/h的运行速度通过装有绝缘漆的漆盒，使待处理MgB2线带材表面覆着绝缘漆；然后将覆着有绝缘漆的MgB2线带材以140m/h～180m/h的运行速度通过热处理炉进行烘干处理，得到表面覆着有2μm～5μm绝缘层的MgB2线带材。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烘干处理的温度为200℃～300℃。
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