纤维增强复合材料的研究

超导磁体绝缘结构全部采用纤维增强复合材料。在真空下复合材料放气远大于不锈钢材料。由于超导磁体中绝缘部分所占比重比较大，而且极向场绝缘部分全部裸露在真空室中，因此研究低温胶复合材料放气性能显得十分重要。两室装有DL-7真空规管分别测量两室气载全压。主真空室装有一台SRS-RGA200型四极质谱仪适时监测气载分压。测试装置为不锈钢材料结构，连接密封材料为无氧铜、纯铝丝等金属。两次QMS残余气体谱图看，绝缘子用玻璃钢材料与超导线圈绝缘层用VPI工艺的玻璃钢材料在常温抽气时释放的气体成分有很大差别。前者以氢气为主峰，后者以水蒸气为主要谱峰。玻璃钢材料经上述真空性能评价试验后可以得到如下结论:从出气率上看，这两种材料经约20h抽气后都可以达到稳定值，其中绝缘子用玻璃钢材料的放气率略大，主要原因在于两种玻璃钢材料的成型工艺不同，VPI工艺玻璃钢在成型时经真空处理，因其出气率较小，其稳定后材料出气率约为5.6×10-6PaL /s  g，而绝缘子用玻璃钢成型时没有经过真空处理，稳定后材料出气率约为1.4× 10-5 PaL /s  g;从残余气体的质谱分析看，绝缘子用玻璃钢和VPI工艺的玻璃钢也有较大的差别，存在着大量的氢气，这主要是由于所使用的低温胶含游离成分。后者含有大量的水蒸气且所含气体质谱比较集中。从质谱看，这种材料的真空性能较好，由于其水蒸气含量最高，因此在低温下可使真空系统的真空度提高较多;本次实验从真空技术的角度分析了两种玻璃钢材料的相关真空性能，其结果可为EAST装置的真空估计提供数据，同时为制作全玻璃钢杜瓦提供设计依据。