复合材料在英国最新的聚变装置中的特殊应用

 

       该装置的中心核由24个环形场线圈内部元件组成，每个线圈都用玻璃纤维预浸/ Kapton（美国杜邦公司生产的聚酰亚胺(PI)薄膜材料的商品名称） /玻璃纤维预浸层进行绝缘。 硅增强器加固系统用于控制固化过程中的位置和压力。该系统能使空气和树脂逐渐从Kapton膜下挤出，并确保Kapton与环形磁场线圈紧密结合，从而形成均匀一致的绝缘层。

 

       然后将组件粘合在一起，精确控制粘合线的厚度。 采用干玻璃纤维织物提供0.1mm粘接接头来控制粘接线厚度和分散粘接系统。

 

       Rockwood复合材料公司在电磁螺线管上采用了相同的绝缘方法，从而在ST40中形成了许多磁场。再次在卷绕过程中以螺旋重叠的方式用玻璃纤维预浸料和Kapton绝缘，两种材料也被用在每个线圈之间。最后，整个螺线管用玻璃纤维预浸料包裹。

 

       Rockwood复合材料公司还提供了由大量定制的碳纤维带组成的用于ST40的低温悬浮系统。 这项技术也被应用于世界上最大的法国聚变实验室ITER，该实验室拥有来自35个国家的工程师和科学家。

 

       Rockwood 复合材料公司的总经理Mark Crouchen说：“聚变设备是为了创造一个最极端的环境-比太阳能系统中的任何地方都要高的极端温度。复合材料的性能有助于使ST40达到比太阳中心温度还高的一个极端的温度。”

 

       ST40项目经理Graham Dunbar补充说道：“我们在制造高磁场Tokamak中心核时面临着一个棘手的问题，直到我们遇到了RooWooCo复合材料公司。该公司重要的工程师团队能够通过创新的复合材料来找到最好的解决方案。

 

       ST40的设计表明，在成本效益高的设备中融合温度-100m°C是可能的。