岩超聚能完成不锈钢铠甲仿星器三维超导线圈VPI工艺验证

近日，岩超聚能（上海）科技有限公司（以下简称“岩超聚能”）成功完成全球首例采用不锈钢铠甲的仿星器三维超导线圈真空压力浸渍（VPI）工艺验证。这一突破标志着继高强度不锈钢铠甲超导线圈绕制成型之后，岩超聚能再度攻克超导磁体绝缘处理的核心工艺难关，为仿星器三维超导磁体的工程化制造补上关键一环。

图 1 岩超聚能中国首条仿星器三维超导磁体产线中的真空压力浸渍设备

仿星器三维超导磁体服役于强磁场、极低温与高电磁力叠加的极端环境，绝缘系统的可靠性直接决定磁体的运行寿命与装置安全。作为超导磁体绝缘制造的核心工序，VPI工艺需在严格真空条件下完成脱气干燥、树脂高压浸渍与阶梯控温固化，最终实现线圈内部无气泡、无空隙、无裂纹的高强度一体化绝缘结构。该工艺对于空间曲率复杂、形状非对称的三维异形线圈而言，极易出现绝缘介质填充不均、界面粘接不牢固、固化后线圈形变超标的问题。因此，对于仿星器三维异形超导线圈，VPI的工艺适配性与成型均匀性堪称极限挑战。

图 2 VPI前-不锈钢铠甲双饼线圈

岩超聚能所采用的不锈钢铠甲方案，属全球仿星器领域首创。相较于传统铝合金或铜铠甲，不锈钢在材料强度、结构刚度及低温热膨胀系数上具有本质差异，对VPI工艺提出更高要求。针对不锈钢铠甲三维绕组的结构特性与工艺难点，岩超聚能定制开发了VPI工艺方案；设计了专用VPI工装夹具，采用柔性定位方式，避免线圈在浸渍和固化过程中发生形变，确保线圈成型精度；优化VPI工艺参数，通过多次试验确定了最优的脱气、浸渍、固化曲线，解决了复杂空间曲率下绝缘介质均匀填充、界面粘接不牢固、固化形变超标等核心技术难题，最终实现线圈绝缘一体化致密成型。

图 2 VPI后-不锈钢铠甲双饼线圈

经检测， VPI 后的不锈钢铠甲三维超导线圈，绝缘层无气泡、无空鼓，与铠甲材料结合紧密。整体形变控制在毫米级以内，绝缘性能、低温适应性、抗电磁载荷能力均达到仿星器严苛标准，完美匹配三维复杂磁场位形的磁体设计要求。

此次VPI工艺成功落地，是岩超聚能在仿星器磁体制造领域的又一里程碑式突破。至此，岩超聚能已全面掌握了从不锈钢铠甲超导导体设计、纳欧级超导接头制作，到超导线圈三维精密弯曲成型、VPI绝缘固化的全流程核心工艺，也为仿星器技术发展提供了一条经过验证、性能可靠且完全自主可控的中国方案。

下一步，公司将加速完成原型线圈绕制及全性能检测，加快推进不锈钢铠甲磁体在仿星器装置中的工程化验证，持续以自主创新驱动聚变能实用化进程。