[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011050000.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112143175A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉新羽;姚震;于國鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 富通集團(tuán)（天津）超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用有限公司;中國石化工程建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08L79/08;C08K7/00;C08K3/22;C08K5/521;C09K5/14
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 董永輝;曹素云

本發(fā)明公開一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù)合材料及其制備方法，復(fù)合材料包括以下重量份數(shù)的成分：雙酚A環(huán)氧樹脂90?100份、無機(jī)填料10?30份，增韌劑5?10份、固化劑5?10份。本發(fā)明的超導(dǎo)磁體的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，使用雙酚A環(huán)氧樹脂作為基體，添加增韌劑、固化劑、通過高長徑比的納米三氧化二鋁棒狀顆粒進(jìn)行改性，獲得低熱膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高彈性模量的樹脂基復(fù)合材料。本發(fā)明的超導(dǎo)磁體的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，使用雙酚A環(huán)氧樹脂作為基體，添加增韌劑、固化劑、通過高長徑比的納米三氧化二鋁棒狀顆粒進(jìn)行改性，獲得低熱膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高彈性模量的樹脂基復(fù)合材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù) 合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在超導(dǎo)態(tài)下，超導(dǎo)體除了具有零電阻特性，還具有完全抗磁性。完全抗 磁性是指在磁場強(qiáng)度低于臨界值的情況下，磁力線無法穿過超導(dǎo)體，超導(dǎo)體 內(nèi)部磁場為零的現(xiàn)象。使用鈮鈦、鈮三錫等低溫超導(dǎo)體或鉍鍶鈣銅氧、釔鋇 銅氧等高溫超導(dǎo)體制備的線帶材可以繞制成超導(dǎo)線圈，超導(dǎo)線圈經(jīng)組裝、固 化后可以進(jìn)一步制成超導(dǎo)磁體。超導(dǎo)磁體可以用于超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、 軌道交通等領(lǐng)域，具有良好、廣闊的應(yīng)用前景。

其中，超導(dǎo)磁體的固化通常使用環(huán)氧樹脂等樹脂基材料進(jìn)行浸漬。但是， 使用樹脂基材料存在以下幾個(gè)顯著問題：1.樹脂基材料的熱膨脹系數(shù)高于超 導(dǎo)磁體，固化后易于產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，長時(shí)間使用后存在開裂剝離的風(fēng)險(xiǎn)； 2.樹脂基材料的熱導(dǎo)率較低，超導(dǎo)磁體在使用過程中因損耗產(chǎn)生的熱量不能 及時(shí)耗散，有可能引起局部過熱，影響超導(dǎo)磁體設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性；3.樹脂 基材料的彈性模量較低，在同樣的應(yīng)力下，其彈性形變高于無機(jī)材料，也不 利于對超導(dǎo)磁體的固化。

現(xiàn)有技術(shù)，如發(fā)明專利201310040934.3中提供了一種膠粘劑，通過復(fù)合環(huán) 氧樹脂和復(fù)合固化劑配制而成，目的在于提高剪切強(qiáng)度、降低固化時(shí)間、兼 顧耐低溫性能，未能解決本發(fā)明對樹脂基材料提出的性能改善需求。

現(xiàn)有技術(shù)，如發(fā)明專利201510486139.6中提供了一種耐低溫環(huán)氧樹脂膠粘 劑及其制備方法，通過雙酚F環(huán)氧樹脂、四氫呋喃等及石英砂、鋁粉配制而成， 目的在于提高剪切強(qiáng)度、降低固化時(shí)間，未能解決本發(fā)明對樹脂基材料提出 的性能改善需求。

而針對以上問題，暫未有較好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 及其制備方法，本發(fā)明的復(fù)合材料以雙酚A環(huán)氧樹脂作為基體，納米三氧化二 鋁粉體為無機(jī)填料，添加增韌劑、固化劑，性能優(yōu)良、固化良好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的成分：

雙酚A環(huán)氧樹脂90-100份、無機(jī)填料10-30份，增韌劑5-10份、固化劑5-10 份。

可選地，所述無機(jī)填料是納米三氧化二鋁。

可選地，所述納米三氧化二鋁是長度100-200納米、直徑10-20納米的棒狀 顆粒。

可選地，所述增韌劑是比例為1:1的聚醚酰亞胺和環(huán)己六醇磷酸酯的混合 物。

可選地，所述固化劑是比例為3:2的間苯二胺和三己胺的混合物。

本發(fā)明還提供一種超導(dǎo)磁體用環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，具體步驟 包括：

將雙酚A環(huán)氧樹脂與納米三氧化二鋁粉體混合，在室溫條件下攪拌得到產(chǎn) 物A；

在產(chǎn)物A中加入增韌劑、固化劑，在室溫條件下攪拌得到產(chǎn)物B；

將產(chǎn)物B在室溫條件下固化6-12小時(shí)，得到復(fù)合材料C。