超导磁体浸渍用AlN/环氧树脂复合材料制备及低温性能研究
发布时间：2021-12-23 21:37
为了防止超导磁体中超导带因洛伦兹力震荡而偏离原始位置,环氧树脂常用来对超导磁体进行浸渍,且其性能优劣直接关系到超导磁体的运行稳定性。基于提高超导磁体浸渍用环氧树脂的性能的目的,本论文采用热导率高、绝缘性能好的氮化铝（AlN）粉体作为增强体填料,对环氧树脂进行改性研究。本文利用硅烷偶联剂对AlN表面进行改性处理,将AlN亲水性表面转变为亲有机表面,避免了树脂体系中粒子的团聚及聚合物的急剧稠化,同时提高了环氧树脂对增强体填料的润湿性。为了探索AlN/环氧树脂复合材料的固化工艺对超导磁体载流能力的影响,本文研究了恒温温度（℃）及恒温时间（小时）对超导带临界电流的影响。研究发现,当恒温时间为2h,恒温温度超过140℃时,超导带的临界电流开始出现明显下降,在220℃的环境温度下处理2h之后,超导带的临界电流下降了20%。同时,超导带在一定温度下的时间过长也会造成临界电流的下降,在160℃处理6小时后,其临界电流下降了 7%。可见,温度过高或长时间处于一定温度均会造成超导带载流能力的退化。通过稳态法对AlN/环氧树脂复合材料在低温下的导热性能进行了测试。研究发现,在低温（77K）下,环氧树脂的热导...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２高温处理之后的超导带试样??Ｆｉｇ２－２?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｔａｐｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ａｆｌｔｅｒ?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??
／ｆ。在工程测量中，通常将电压降ｌｕＶ／ｃｍ或电阻率２ｘ１０－１哨．ｍ作为临界电流判??据［６５］，因此可Ｗ根据Ｆ－／曲线来分析确定超导体的临界电流，图２－３为四引线法测??量超导体临界电流时的临界电流判据，若己知超导体待测样品的截面积义则可进??一步确定超导体的临界电流密度／，。图２－４为电测量法测量超导体临界电流的原理??性电路图［６６１。??１２?常态电阻线?／?，???超导Ｋ－户恃性曲＾?．．??：：?７＇……………对＇??０．０－?＾?????；??＇?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?－?Ｉ?？?Ｉ?－?■…?Ｉ?？??０?Ｉｃ??【（Ａ）??图２－３四引线测量法的临界电流判据??Ｆｉｇ?２－３?Ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｒｉ化ｒｉｏｎ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?－?ｌｅａｄ?ｍｅ化ｏｄ??１６??
Ｆｉｇ２－５?Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｒ－ｌｅａｄ?ｍｅｔｈｏｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??ｗｍ??ｊ８Ｈｈ??图２－６超导临界电流测试??Ｆｉｇ２－６?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｔｅｓｔ??本文中使用的直流电源为Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ?Ｌｉｍｉｔｅｄ提供的超导磁体电源??（Ｓｕｐｅｒｃｏｒｕｉｕｃｔｉｎｇ?Ｍａｇｎｅｔ?Ｐｏｗｅｒｓ?叩?ｐｌｉｅｓ），其电流输出范围为?１０?？６００Ａ。该电源??有手动控制和远程控制两种控制方式，手动控制通过直流电源的前面板进行操作，??远程控制则需要通过ＵＳＢ接口与上位机进行连接通信并利用ＬａｂＶ化Ｗ？软件实现。??同时，该电流源具有电压保护功能，保护电压为４Ｖ，若实验过程中，电压引线焊??接质量不高，出现虚焊或其它接触不良导致接触电阻过高的情况，电压均有可能??超过４Ｖ，从而致使测量不能顺利进行，因此实验过程中电缆及各类引线的焊接或??连接质量至关重要。由于超导带的临界电流很大，可达数百安培，因此从直流电??源输出的电流需要通过电缆进行输运，并串接相应的电流分流器（见图２－７左）Ｗ??便于对输运电流进行测试跟踪。同时测试过程中超导带的样品较多
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波. 天然气工业. 2016(01)
[2]超导技术在未来电网中的应用[J]. 肖立业. 科学通报. 2015(25)
[3]石墨烯-多壁碳纳米管协同增强环氧树脂复合材料的低温力学性能[J]. 沈小军,孟令轩,付绍云. 复合材料学报. 2015(01)
[4]多壁碳纳米管/聚醚砜-环氧树脂复合材料的制备及力学性能[J]. 秦浩,王洋,孟姗姗,张博明. 复合材料学报. 2014(04)
[5]未来电网—多层次直流环形电网与“云电力”[J]. 肖立业,林良真,徐铭铭,戴少涛. 电工电能新技术. 2011(04)
[6]制冷机做冷源的低温热导率测量装置研制[J]. 刘辉明,徐冬,徐鹏,龚领会,李来风. 低温工程. 2011(01)
[7]未来电网初探[J]. 肖立业,林良真. 电工电能新技术. 2011(01)
[8]超导临界电流测量方法与原理[J]. 郭志超,索红莉,刘志勇,刘敏,马麟. 功能材料. 2010(12)
[9]低温下固体的比热容的量子论解释[J]. 闫世平. 山西大同大学学报(自然科学版). 2010(01)
[10]构建全国统一的新能源电网,推进我国智能电网的建设[J]. 肖立业,林良真. 电工电能新技术. 2009(04)
博士论文
[1]高温超导磁储能磁体电磁热力综合设计[D]. 焦丰顺.华中科技大学 2013
[2]纳米填料改性环氧树脂低温力学性能研究[D]. 陈振坤.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2009
[3]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007
[4]聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D]. 王家俊.浙江大学 2001
硕士论文
[1]碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 王淑娟.吉林大学 2013
[2]基于4K G-M制冷机的固体材料低温热导率测量研究[D]. 陈艳婕.上海交通大学 2011
本文编号：3549234
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２高温处理之后的超导带试样??Ｆｉｇ２－２?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｔａｐｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ａｆｌｔｅｒ?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??
／ｆ。在工程测量中，通常将电压降ｌｕＶ／ｃｍ或电阻率２ｘ１０－１哨．ｍ作为临界电流判??据［６５］，因此可Ｗ根据Ｆ－／曲线来分析确定超导体的临界电流，图２－３为四引线法测??量超导体临界电流时的临界电流判据，若己知超导体待测样品的截面积义则可进??一步确定超导体的临界电流密度／，。图２－４为电测量法测量超导体临界电流的原理??性电路图［６６１。??１２?常态电阻线?／?，???超导Ｋ－户恃性曲＾?．．??：：?７＇……………对＇??０．０－?＾?????；??＇?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?－?Ｉ?？?Ｉ?－?■…?Ｉ?？??０?Ｉｃ??【（Ａ）??图２－３四引线测量法的临界电流判据??Ｆｉｇ?２－３?Ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｒｉ化ｒｉｏｎ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?－?ｌｅａｄ?ｍｅ化ｏｄ??１６??
Ｆｉｇ２－５?Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｒ－ｌｅａｄ?ｍｅｔｈｏｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??ｗｍ??ｊ８Ｈｈ??图２－６超导临界电流测试??Ｆｉｇ２－６?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｔｅｓｔ??本文中使用的直流电源为Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ?Ｌｉｍｉｔｅｄ提供的超导磁体电源??（Ｓｕｐｅｒｃｏｒｕｉｕｃｔｉｎｇ?Ｍａｇｎｅｔ?Ｐｏｗｅｒｓ?叩?ｐｌｉｅｓ），其电流输出范围为?１０?？６００Ａ。该电源??有手动控制和远程控制两种控制方式，手动控制通过直流电源的前面板进行操作，??远程控制则需要通过ＵＳＢ接口与上位机进行连接通信并利用ＬａｂＶ化Ｗ？软件实现。??同时，该电流源具有电压保护功能，保护电压为４Ｖ，若实验过程中，电压引线焊??接质量不高，出现虚焊或其它接触不良导致接触电阻过高的情况，电压均有可能??超过４Ｖ，从而致使测量不能顺利进行，因此实验过程中电缆及各类引线的焊接或??连接质量至关重要。由于超导带的临界电流很大，可达数百安培，因此从直流电??源输出的电流需要通过电缆进行输运，并串接相应的电流分流器（见图２－７左）Ｗ??便于对输运电流进行测试跟踪。同时测试过程中超导带的样品较多
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波. 天然气工业. 2016(01)
[2]超导技术在未来电网中的应用[J]. 肖立业. 科学通报. 2015(25)
[3]石墨烯-多壁碳纳米管协同增强环氧树脂复合材料的低温力学性能[J]. 沈小军,孟令轩,付绍云. 复合材料学报. 2015(01)
[4]多壁碳纳米管/聚醚砜-环氧树脂复合材料的制备及力学性能[J]. 秦浩,王洋,孟姗姗,张博明. 复合材料学报. 2014(04)
[5]未来电网—多层次直流环形电网与“云电力”[J]. 肖立业,林良真,徐铭铭,戴少涛. 电工电能新技术. 2011(04)
[6]制冷机做冷源的低温热导率测量装置研制[J]. 刘辉明,徐冬,徐鹏,龚领会,李来风. 低温工程. 2011(01)
[7]未来电网初探[J]. 肖立业,林良真. 电工电能新技术. 2011(01)
[8]超导临界电流测量方法与原理[J]. 郭志超,索红莉,刘志勇,刘敏,马麟. 功能材料. 2010(12)
[9]低温下固体的比热容的量子论解释[J]. 闫世平. 山西大同大学学报(自然科学版). 2010(01)
[10]构建全国统一的新能源电网,推进我国智能电网的建设[J]. 肖立业,林良真. 电工电能新技术. 2009(04)
博士论文
[1]高温超导磁储能磁体电磁热力综合设计[D]. 焦丰顺.华中科技大学 2013
[2]纳米填料改性环氧树脂低温力学性能研究[D]. 陈振坤.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2009
[3]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007
[4]聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D]. 王家俊.浙江大学 2001
硕士论文
[1]碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 王淑娟.吉林大学 2013
[2]基于4K G-M制冷机的固体材料低温热导率测量研究[D]. 陈艳婕.上海交通大学 2011
本文编号：3549234
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