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涂料技术

研究填料改性绝缘漆导热性

时间:2011-11-14 10:44:51 来源: 作者:孙慧 点击:
本文研究了树脂基体、填料种类对绝缘导热系数的影响;通过对比试验,最终选用硅粉作为改性填料;研究了硅粉表面处理方法和含量对绝缘导热性及粘度的影响。使用经表面处理硅粉,添加量在30%(质量比)时,导热率从0.18W/(m·K)增加至0.35W/(m·K),而粘度为65s,仍能满足使用工艺要求。

1前言

绝缘材料大多是绝热的,其导热系数一般在O.2w/m·k左右,这使得绝缘材料在绝缘的同时,在一定程度上阻碍了电机由于高速旋转和电冲击造成的热量的散失,热量的聚集又会加快绝缘的老化速度,从而缩短电机的寿命。因此,在保持甚至提高绝缘材料机、电、耐热性能的同时提高其导热性是一个值得研究的课题[1]。

提高绝缘层的导热性是改进电机绝缘重要措施之一,提高绝缘导热性之关键,首先是选择热导率较高的绝缘材料,其次是选择最佳的绝缘工艺,以消除空隙,提高绝缘层的密实性(整体性),绝缘层内的空气隙,除能发生局部放电,加速绝缘的电老化外,还能降低绝缘层的导热性。本文主要研究使用填料改性绝缘的导热性[2,3]。

2试验部分

2.1材料

7122-5树脂湖北长海绝缘化工有限公司硅烷偶联剂Z-603润湿分散剂:912

2.2测试方法

粘度按GB/T1981-1989中附条13规定,采用4号杯进行导热系数采用美国生产EKOHC-074导热系数测定仪,测试的65℃的导热系数。

2.3填料分散

2.3.1硅粉的表面处理

取纯硅粉重量的0.5%~1.0%的硅烷偶联剂,用2~5倍的丙酮稀释,调节PH值为7~9,用超声波充分分散30min,加入纯硅粉充分搅拌,然后将温度升至100~120℃,在高速分散机上分散20min,烘干待用。

2.3.2填料改性绝缘制备方法

在搅拌状态下把经烘干脱水的硅粉加入到溶有偶联剂和分散剂的7122-5树脂中,再在高速均质分散机上分散2h。

3结果与讨论

3.1树脂基体的影响

图1 不同基体树脂导热率

图1 不同基体树脂导热率
 
聚合物的热传递则主要依靠分子或者原子做热振动来传递,显然,这样的热传递过程的最终结果就是低的热导率。我们在环氧树脂中分别引入不饱和聚酯树脂和亚胺基团,图1是三种物质的导热率对比,由图中可见通过改变分子结构的办法来提高树脂导热性是有限的[4]。

3.2填料种类的影响
 
表1 非金属填料导热率
 
通过查询相关资料,得知表1中常用无机填料的导热率。为较大幅度地提高树脂导热性,我们通过试验探索了在有机高分子树脂体系中加入导热性好的纳米无机填料的可行性。
 
表2 不同填料7122-5绝缘漆导热率
 
表2是几种填料经过表面处理后在含量为30%的导热率,由此可以说明我们在绝缘中加入无机填料对提高绝缘漆的导热率是可行的[5]。 

关键词: 研究填料改性
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