[发明专利]一种超导磁体用环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种超导磁体用环氧树脂复合材料及其制备方法，复合材料包括以下重量份数的成分：双酚A环氧树脂90‑100份、无机填料10‑30份，增韧剂5‑10份、固化剂5‑10份。本发明的超导磁体的环氧树脂基复合材料，使用双酚A环氧树脂作为基体，添加增韧剂、固化剂、通过高长径比的纳米三氧化二铝棒状颗粒进行改性，获得低热膨胀系数、高热导率、高弹性模量的树脂基复合材料。本发明的超导磁体的环氧树脂基复合材料，使用双酚A环氧树脂作为基体，添加增韧剂、固化剂、通过高长径比的纳米三氧化二铝棒状颗粒进行改性，获得低热膨胀系数、高热导率、高弹性模量的树脂基复合材料。

技术领域

本发明涉及超导技术领域，具体地说，涉及一种超导磁体用环氧树脂复 合材料及其制备方法。

背景技术

在超导态下，超导体除了具有零电阻特性，还具有完全抗磁性。完全抗 磁性是指在磁场强度低于临界值的情况下，磁力线无法穿过超导体，超导体 内部磁场为零的现象。使用铌钛、铌三锡等低温超导体或铋锶钙铜氧、钇钡 铜氧等高温超导体制备的线带材可以绕制成超导线圈，超导线圈经组装、固 化后可以进一步制成超导磁体。超导磁体可以用于超导限流器、超导储能、 轨道交通等领域，具有良好、广阔的应用前景。

其中，超导磁体的固化通常使用环氧树脂等树脂基材料进行浸渍。但是， 使用树脂基材料存在以下几个显著问题：1.树脂基材料的热膨胀系数高于超 导磁体，固化后易于产生较大的内应力，长时间使用后存在开裂剥离的风险； 2.树脂基材料的热导率较低，超导磁体在使用过程中因损耗产生的热量不能 及时耗散，有可能引起局部过热，影响超导磁体设备的运行稳定性；3.树脂 基材料的弹性模量较低，在同样的应力下，其弹性形变高于无机材料，也不 利于对超导磁体的固化。

现有技术，如发明专利201310040934.3中提供了一种胶粘剂，通过复合环 氧树脂和复合固化剂配制而成，目的在于提高剪切强度、降低固化时间、兼 顾耐低温性能，未能解决本发明对树脂基材料提出的性能改善需求。

现有技术，如发明专利201510486139.6中提供了一种耐低温环氧树脂胶粘 剂及其制备方法，通过双酚F环氧树脂、四氢呋喃等及石英砂、铝粉配制而成， 目的在于提高剪切强度、降低固化时间，未能解决本发明对树脂基材料提出 的性能改善需求。

而针对以上问题，暂未有较好的解决方案。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提出一种超导磁体用环氧树脂复合材料 及其制备方法，本发明的复合材料以双酚A环氧树脂作为基体，纳米三氧化二 铝粉体为无机填料，添加增韧剂、固化剂，性能优良、固化良好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种超导磁体用环氧树脂复合材料，包括以下重量份数的成分：

双酚A环氧树脂90-100份、无机填料10-30份，增韧剂5-10份、固化剂5-10 份。

可选地，所述无机填料是纳米三氧化二铝。

可选地，所述纳米三氧化二铝是长度100-200纳米、直径10-20纳米的棒状 颗粒。

可选地，所述增韧剂是比例为1:1的聚醚酰亚胺和环己六醇磷酸酯的混合 物。

可选地，所述固化剂是比例为3:2的间苯二胺和三己胺的混合物。

本发明还提供一种超导磁体用环氧树脂复合材料的制备方法，具体步骤 包括：

将双酚A环氧树脂与纳米三氧化二铝粉体混合，在室温条件下搅拌得到产 物A；

在产物A中加入增韧剂、固化剂，在室温条件下搅拌得到产物B；

将产物B在室温条件下固化6-12小时，得到复合材料C。