TF磁体为什么选用白刚玉F24#喷砂磨料？
TF 超导磁体主体基材多为316LN/304L 奥氏体不锈钢、铜合金导体、绝缘基体，喷砂目的：去除表面氧化皮 / 油污、可控粗化、提升环氧 / 聚酰亚胺绝缘层粘接强度；核心约束：严禁铁磁性杂质、低残余污染、可控表面轮廓、不引入可迁移金属离子。 白刚玉：≥99.3% Al₂O₃，几乎无游离铁、无磁性；棕刚玉含 Fe、Ti 杂质，会在超导线圈低温强磁场下产生涡流、磁噪声、局部发热、降低临界电流，因此 TF 磁体喷砂必须优先高纯白刚玉，不能用棕刚玉、钢砂、铁砂。具体原因体现在以下几个方面：
- 材料机理层面：白刚玉无铁磁杂质，满足超导磁体低温、强磁场、绝缘粘接的洁净约束；棕刚玉、钢砂因铁杂质，在 TF 磁体中存在失超风险。
- 粒度机理层面：F24 在锚纹深度、氧化皮去除效率、基体损伤之间取得最优平衡；细粒度 F46/F60 仅适合精加工后轻粗化，无法处理厚轧制氧化皮。
- 工程案例层面：ITER、JT-60SA、CFETR 原型 TF 线圈，热轧态导体预处理统一采用 F24 白刚玉；精加工导体切换 F46，两套工艺在国内外聚变工程中并行使用。
- 风险边界：F24 粒度大，必须严格控制喷砂压力与后清洗，否则会出现颗粒嵌埋与基体微损伤。
从更深层的粒度和磨料选择方面：
首先，为什么选择24目白刚玉？
FEPA F24 白刚玉：标称粒径约 600–850 μm，大颗粒、棱角锋利，单次冲击能量高，适合厚氧化皮、重轧制皮、大面积导体母材粗化，可一次性打出Rz 60–100 μm的深锚纹轮廓；绝缘粘接体系对锚纹深度要求高，深锚纹可显著提升环氧树脂界面机械咬合强度。
- 更细粒度（F46/F60）：只能得到浅轮廓 Rz 20–45 μm，粘接强度不足，大电流、低温热循环下绝缘层容易分层、脱粘；国内等离子体所 TF 导体基线方案用 F46，是中等粗糙度版本，用于氧化皮较轻的精加工导体，和 F24 属于两套工艺路线.。
- 比 F24 更粗（F12/F16）：冲击能量过大，基材产生塑性变形、表面微裂纹、应力集中；超导磁体在 4.2K 低温循环时，微裂纹扩展，会造成导体疲劳失效；同时粗砂极易发生颗粒嵌埋，后续难以清洗，嵌埋颗粒在磁场下成为缺陷源。
- F24 是粗化上限平衡点：足够的锚纹深度 + 可控的塑性变形 + 可清洗性，国际聚变装置 TF 线圈制造工艺文件中，厚氧化皮导体预处理普遍采用 F24 白刚玉。
其次，为什么不选择其他p喷砂磨料？
- 棕刚玉 BFA：低价，但含 Fe、Ti；残留铁磁性杂质，强磁场下局部发热，诱发失超，TF 超导磁体禁止使用；
- 碳化硅：硬度更高，切削强，但 SiC 颗粒脆性极大，破碎后超细粉末极易嵌入基体，清洗极难，粉末导电风险，绝缘体系禁用；
- 钢砂 / 铁丸：铁磁性，直接排除；
- 玻璃珠：球形，仅做光整，无法形成足够锚纹，绝缘粘接强度差，仅用于抛光，不能做粘接前粗化。
