[发明专利]一种采用无绝缘MgB2

说明书

本发明公开了一种采用无绝缘MgB₂线材绕制超导磁体的方法，该方法包括：一、根据目标产物加工线圈骨架、导线槽并预留电极安装位置；二、将无绝缘MgB₂线材绕制到线圈骨架上并进行层间绝缘，得到绕制后的磁体；三、成相热处理得到MgB₂超导磁体中间体；四、将MgB₂超导磁体中间体中MgB₂超导线的首、尾端分别与电极焊接并固定到预留安装位置并绝缘隔离得到MgB₂超导磁体预制体；五、经固化得到超导磁体。本发明采用无绝缘MgB₂线材沿着线圈骨架进行绕制，并进行层间绝缘，使得无绝缘MgB₂线材的匝间线材相互接触无绝缘，且层间绝缘，不仅提高了超导磁体的磁场，还实现了对超导磁体的失超保护，提高了超导磁体的稳定性。

技术领域

本发明属于超导磁体技术领域，具体涉及一种采用无绝缘MgB₂线材绕制超导磁体的方法。

背景技术

二硼化镁材料(MgB₂)的超导电性发现至今已经整整二十几年的时间了，针对该材料的研究已经从最初的基础研究层面发展到目前的应用研究。目前国际上已经将MgB₂超导材料成功地应用到超导风电电机、超导传输电缆、故障电流限流器(FCL)、磁共振成像仪(MRI)等应用领域。意大利ASG公司制备出首台基于MgB₂超导材料的0.6T开放性MRI系统，证实了该材料在MRI应用方面的可行性。但国内在MgB₂超导材料应用方面略显滞后，研究工作主要还集中在线材性能改善与提高以及成材技术优化等方面。

MgB₂材料具有相干长度较大，易于引入钉扎中心以提高其磁场下的超导传输性能，且晶界无弱连接现象，在多晶体系中也能够传输较大的电流，制备工艺相对简单，制备流程较短，原材料成本低廉等诸多优点。与传统的NbTi、Nb₃Sn等低温超导体(LTS)相比，MgB₂材料具有相对较高的超导临界转变温度(T_c)，能够在20K左右的液氢温区实现应用，无需昂贵、复杂的液氦制冷系统。与Bi系、YBCO等铜氧化物高温超导体 (OHTS)相比，MgB₂材料具有制备工艺相对简单，无需严格的加工织构，原材料成本相对低廉等优点。因此，从MgB₂材料的本征特性以及与其他超导材料的对比来看，该材料具有良好的应用前景。

目前业内已经达成共识，MgB₂材料在20K温区、中低磁场下应用具有明显的技术优势。目前国内在MgB₂长线制备方面已经取得了很大的进展，以西北有色金属研究院、西部超导科技股份有限公司为代表的科研、生产单位能够制备出千米级长度的实用化多芯MgB₂超导线材 (ZL201010574972.3、ZL201310100696.0、ZL201410493743.7、 ZL201711039227.7等)。目前主要采用耐高温玻璃纤维编织方法对MgB₂线绝缘，绝缘后绕制磁体，再高温成相处理，这样绕制的磁体中超导线的填充率比较小，工程电流密度比较低，不利于磁体的磁场提高，且编织绝缘也增加了工序。

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的不足，提供一种采用无绝缘MgB₂线材绕制超导磁体的方法。该方法采用无绝缘MgB₂线材沿着线圈骨架进行绕制，并进行层间绝缘，使得无绝缘MgB₂线材的匝间线材相互接触无绝缘，且层间线材不发生接触有绝缘，不仅提高了超导磁体的磁场，还实现了对超导磁体的失超保护，提高了超导磁体的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种采用无绝缘 MgB₂线材绕制超导磁体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：