復合材料在英國最新的聚變裝置中的特殊應用

 

       該裝置的中心核由24個環形場線圈內部元件組成，每個線圈都用玻璃纖維預浸/ Kapton（美國杜邦公司生產的聚酰亞胺(PI)薄膜材料的商品名稱） /玻璃纖維預浸層進行絕緣。 硅增強器加固系統用于控制固化過程中的位置和壓力。該系統能使空氣和樹脂逐漸從Kapton膜下擠出，并確保Kapton與環形磁場線圈緊密結合，從而形成均勻一致的絕緣層。

 

       然后將組件粘合在一起，精確控制粘合線的厚度。 采用干玻璃纖維織物提供0.1mm粘接接頭來控制粘接線厚度和分散粘接系統。

 

       Rockwood復合材料公司在電磁螺線管上采用了相同的絕緣方法，從而在ST40中形成了許多磁場。再次在卷繞過程中以螺旋重疊的方式用玻璃纖維預浸料和Kapton絕緣，兩種材料也被用在每個線圈之間。最后，整個螺線管用玻璃纖維預浸料包裹。

 

       Rockwood復合材料公司還提供了由大量定制的碳纖維帶組成的用于ST40的低溫懸浮系統。 這項技術也被應用于世界上最大的法國聚變實驗室ITER，該實驗室擁有來自35個國家的工程師和科學家。

 

       Rockwood 復合材料公司的總經理Mark Crouchen說：“聚變設備是為了創造一個最極端的環境-比太陽能系統中的任何地方都要高的極端溫度。復合材料的性能有助于使ST40達到比太陽中心溫度還高的一個極端的溫度。”

 

       ST40項目經理Graham Dunbar補充說道：“我們在制造高磁場Tokamak中心核時面臨著一個棘手的問題，直到我們遇到了RooWooCo復合材料公司。該公司重要的工程師團隊能夠通過創新的復合材料來找到最好的解決方案。

 

       ST40的設計表明，在成本效益高的設備中融合溫度-100m°C是可能的。