ITER校正场线圈剪切销氧化铝涂层低温绝缘性能研究

doi:10.16568/j.0254-6086.201803010

核聚变与等离子体物理 ›› 2018, Vol. 2 ›› Issue (3): 305-308.DOI: 10.16568/j.0254-6086.201803010

ITER校正场线圈剪切销氧化铝涂层低温绝缘性能研究

罗蓉蓉1，李鹏远1，陈辉1，孙振超1，邓春明2

(1. 核工业西南物理研究院，成都 610041；2. 广州有色金属研究院，广州 510650)

收稿日期:2017-08-30 修回日期:2018-04-03 出版日期:2018-09-15 发布日期:2018-09-14
作者简介:罗蓉蓉(1985-)，女，甘肃静宁人，硕士，助理研究员，主要从事聚变堆材料表面处理研究工作。
基金资助:
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2008GB107001；2008GB107001)

Development of plasma-sprayed alumina coating for ITER correction coil support shear pin

LUO Rong-rong, LI Peng-yuan, CHEN Hui, SUN Zhen-chao, DENG Chun-ming

(1. Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041; 2. Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals, Guangzhou 510650)

Received:2017-08-30 Revised:2018-04-03 Online:2018-09-15 Published:2018-09-14

摘要/Abstract

摘要：

采用大气等离子喷涂方法在316LN不锈钢剪切销表面喷涂了Al₂O₃+3%TiO₂绝缘涂层，采用NiAl作为粘结层，得到了性能优良的绝缘保护涂层。按照ITER实际运行环境，采用ANSYS分析方法对剪切销进行应力分析，并在低温(液氮，77K)环境下对剪切销加载后进行循环往复摩擦磨损试验。循环5000、10000以及30000周后采用2点和3点法分别测定了涂层的表面电阻和体积电阻，剪切销表面电阻率均大于10⁹Ω•m^-2，体积电阻率均大于10¹⁰Ω•m，表明涂层具有较高的绝缘电阻，满足ITER所需工程条件。

关键词: ITER, 剪切销, 氧化铝, 绝缘电阻

Abstract:

Shear pin coated with plasma-sprayed alumina for low-voltage electrical insulation, used in the correction coil support (CCS) to prevent from eddy current loops between toroidal field coils (TFC), is reported. The stress analyses of shear pins were performed using ANSYS according to the practical working environment. The characteristics of coating of 316L stainless steel at liquid nitrogen temperature were investigated. After 5000, 10000 and 30000 times’ rolling with radial loading, the electrical resistance test indicated that the surface resistivity and volume resistivity is more than 10⁹Ω•m^-2 and 10¹⁰Ω•m respectively. And the coating is free from cracks, flakes and debonding, qualified and can be utilized for the CCS of ITER.

Key words: ITER, Shear pin, Alumina, Insulation resistance

中图分类号:

TL62+2

罗蓉蓉1，李鹏远1，陈辉1，孙振超1，邓春明2. ITER校正场线圈剪切销氧化铝涂层低温绝缘性能研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 305-308.

LUO Rong-rong, LI Peng-yuan, CHEN Hui, SUN Zhen-chao, DENG Chun-ming. Development of plasma-sprayed alumina coating for ITER correction coil support shear pin[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2018, 2(3): 305-308.

[1]	顾永奇, 郑元阳, 袁忠, 王琳, 邓磊, 李志虎, ITER TAC项目联合体团队. ITER PF6大型超导磁体线圈吊装精密准直测量关键技术[J]. 核工业西南物理研究院, 2025, 45(1): 19-26.
[2]	孙静, 刘志宏, 陈文革, 罗歆, 闫朝辉. CICC 型 Bi-2212 超导磁体绝缘纤维预处理方法研究[J]. 核工业西南物理研究院, 2023, 43(3): 306-311.
[3]	江涛, 王全明, 何开辉, 吴姝琴 . 三维协同设计在 ITER 项目中的工程应用[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 6-11.
[4]	张彪, 郑金星, 王琳, 陆坤, 卫靖. ITER校正场磁体超导接头的设计与测试[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 206-206.
[5]	尹中会, 马强, 郑金星, 王琳, 陆坤, 卫靖. ITER底部校正场线圈氦管的设计及压降实验[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 210-215.
[6]	周润晖, 曹宏睿, 赵金龙, 刘士兴, 张伟, 李强, 陈开云, 俞红, 胡立群. 基于激光二极管的软X射线相机信号的自检设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 229-235.
[7]	吴晶, 谌继明, 王平怀, 王正裕, 康伟山, 高翚. 管道连接装配型ITER增强热负荷第一壁的热工水力分析 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(1): 28-34.
[8]	康道安, 李鹏远, 孙振超, 张腾, 韩石磊, 赵晓光. ITER磁体支撑316LN U型支撑夹制造研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(1): 39-44.
[9]	杨亚龙1, 2, 3，许强林1, 3，刘为1, 3，高格2. ITER PF电源现场层监控系统网络拓扑延时分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 150-156.
[10]	郑元阳，顾永奇*，袁忠，刘辰，王俊，金京，韩厚祥. ITER边缘局域模线圈研制焊接形变测量研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 162-166.
[11]	胡万鹏, 才来中. 类 ITER 偏滤器瓦片表面热流沉积的粒子模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 16-20.
[12]	赵伟1，王雅丽1，金羽中1，赵丽1，周红霞1，钟光武1，聂林1，刘春佳2. ITER朗缪尔探针系统初步设计与研制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(4): 350-356.
[13]	刘熙罡，李伟，夏志伟，李波，潘宇东. ITER聚变功率关闭系统的一种阀门箱结构的有限元分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 268-274.
[14]	周毅，谌继明*，王平怀，但敏，金凡亚. 脉冲磁控溅射MoS2-Ti涂层常温及高温真空摩擦磨损性能[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(2): 135-141.
[15]	吴晶，王平怀*，谌继明，袁涛，朱小波，李前，高翚，康伟山. 管道连接装配型ITER增强热负荷第一壁的初步设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 65-71.

ITER校正场线圈剪切销氧化铝涂层低温绝缘性能研究

Development of plasma-sprayed alumina coating for ITER correction coil support shear pin

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