岩超聚能完成全球首件仿星器不锈钢铠甲三维异形超导原型线圈精密绕制核心工艺实现自主可控
前瞻材料路线:以高强度不锈钢铠甲定义下一代仿星器磁体 仿星器是稳态可控核聚变核心装置,三维超导线圈是约束等离子体磁场的核心部件。当前国际主流装置多采用铝合金、铜质导体铠甲,但两类材料低温屈服强度不足,难以满足未来聚变堆高磁场、大电流、强电磁载荷要求。岩超聚能选用高强度不锈钢铠甲,低温屈服强度超过700MPa,抗疲劳、抗冲击性能显著,可大幅提升磁体承载能力和长期运行稳定性,是下一代高性能磁体优选结构方案。公司已依托国内首条仿星器三维异形超导磁体专业生产线完成原型线圈制造,具备从材料选型到工程实现的完整能力。
突破三维成型瓶颈:毫米级精度构筑核心工艺壁垒 仿星器线圈为连续变曲率非平面空间结构,不锈钢塑性成型窗口极窄,弯曲扭转后残余内应力大,易出现曲面扭曲、轮廓偏移;多层多匝堆叠会持续累积成型误差,难以满足磁场精度要求。岩超聚能通过多轮数值模拟迭代和工艺试验验证,自主开发高精度弯曲-扭转复合成型工艺,实现不锈钢回弹精准预测与前置补偿,全程闭环管控绕制张力,精准控制导体截面畸变。目前已完成整套72匝不锈钢铠甲线圈绕制成型,三维整体形位误差控制在毫米级,几何指标完全匹配复杂磁场设计要求,成功打通高强度不锈钢铠甲导体三维精密成型技术链路。
自主绝缘工装体系:保障极端工况长期可靠性 针对绕制完成后对地绝缘工序中形变与绝缘质量双重难题,岩超聚能研发了适用于仿星器三维超导线圈的多点固型对地绝缘包绕方法,配套刚性整体框架与分体仿形固型夹具专用工装。本次原型线圈已完成全域多层对地绝缘连续包绕,绝缘层厚度均匀,无分层、鼓包缺陷,绝缘指标满足极低温、强磁场极端工况服役标准,为磁体长期稳定运行提供可靠性保障。
后续验证与产业化路径清晰,持续夯实技术壁垒 下一步,岩超聚能将开展真空压力浸渍与纳欧级超导接头装配等关键工艺,推进极低温、强磁场全工况综合超导性能测试,全面验证不锈钢铠甲绕组电磁特性与长期绝缘可靠性。未来,公司将持续深耕仿星器超导磁体全流程核心技术研发,以分阶段、工序化自主工艺突破,巩固在稳态聚变能源高端磁体领域的稀缺技术壁垒,推动我国稳态聚变能源技术进入全球第一梯队,助力清洁能源商业化发展。