一种热固型绝缘填充料及其成型工艺的制作方法

文档序号:11222851阅读:774来源:国知局
本发明涉及加热管生产加工
技术领域
,具体的说是一种热固型绝缘填充料及其成型工艺。
背景技术
:目前常见的加热管填充料多为氧化镁粉,混合硅油预制后填充到加热管中,起到绝缘导热的作用。但是这种氧化镁粉较为松动,需要配合使用缩管工艺,缩管后还需要进行退火消除加工硬化才可以进行下一步的加工。该类填充料不适用于不能进行缩管加工的加热管;对于该类加热元件,常用的工艺为添加氧化树脂等固化剂进行固化,但添加后绝缘材料工作温度不能超过180℃,限制了使用条件。技术实现要素:为了弥补现有技术中的不足,本发明提出了一种热固型绝缘填充料及其成型工艺。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种热固型绝缘填充料,包括以下质量百分比的组分:熔融硅晶粉为65%~72%,磷酸二氢铝粉末为2%~4%,余量为水。所述熔融硅晶粉的粒度为200~400目。所述熔融硅晶粉为熔融石英砂。一种热固型绝缘填充料的成型工艺,包括以下工艺步骤:第一步:配料:将各组分按照配比进行混合均匀,制成浆状材料;第二步:填充:将第一步制备成的浆状材料填充所需位置;第三步:采用分段的方法烘干成型。所述分段的方法包括以下步骤:s1、静置3~6h;s2、在70~90℃环境下烘烤3~6h;s3、在120℃~130℃环境下烘烤2~3h后成型。本发明中的填充料使用的是热固成型,工艺简单,可以应用于不能进行变形加工的场合;与使用树脂等固化剂的填充材料相比,本产品流动性好,可以满足各类形状的缝隙或者腔体,填充性能好,耐高温。本发明的有益效果是:本发明形成的浆料流动性好,成型后固化效果好,绝缘导热性能优异,可以耐900℃高温,具有价格低廉、容易获取、成型工艺简单及减少现有工艺流程等特点。附图说明图1为本发明的孔隙率对比实验图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。实施例一:一种热固型绝缘填充料,包括以下质量百分比的组分:熔融硅晶粉为65%,磷酸二氢铝粉末为4%,余量为水。所述熔融硅晶粉的粒度为200~400目。所述熔融硅晶粉为熔融石英砂。一种热固型绝缘填充料的成型工艺,包括以下工艺步骤:第一步:配料:将各组分按照配比进行混合均匀,制成浆状材料;第二步:填充:将第一步制备成的浆状材料填充所需位置;第三步:采用分段的方法烘干成型。所述分段的方法包括以下步骤:s1、静置3h;s2、在70℃环境下烘烤3h;s3、在120℃环境下烘烤3h后成型。实施例二:一种热固型绝缘填充料,包括以下质量百分比的组分:熔融硅晶粉为72%,磷酸二氢铝粉末为2%,余量为水。所述熔融硅晶粉的粒度为200~400目。所述熔融硅晶粉为熔融石英砂。一种热固型绝缘填充料的成型工艺,包括以下工艺步骤:第一步:配料:将各组分按照配比进行混合均匀,制成浆状材料;第二步:填充:将第一步制备成的浆状材料填充所需位置;第三步:采用分段的方法烘干成型。所述分段的方法包括以下步骤:s1、静置6h;s2、在80℃环境下烘烤6h;s3、在130℃环境下烘烤2h后成型。实施例三:一种热固型绝缘填充料,包括以下质量百分比的组分:熔融硅晶粉为69%,磷酸二氢铝粉末为3%,余量为水。所述熔融硅晶粉的粒度为200~400目。所述熔融硅晶粉为熔融石英砂。一种热固型绝缘填充料的成型工艺,包括以下工艺步骤:第一步:配料:将各组分按照配比进行混合均匀,制成浆状材料;第二步:填充:将第一步制备成的浆状材料填充所需位置;第三步:采用分段的方法烘干成型。所述分段的方法包括以下步骤:s1、静置5h;s2、在90℃环境下烘烤4h;s3、在125℃环境下烘烤2.5h后成型。实施例四:一种热固型绝缘填充料,包括以下质量百分比的组分:熔融硅晶粉为67%,磷酸二氢铝粉末为3.5%,余量为水。所述熔融硅晶粉的粒度为200~400目。所述熔融硅晶粉为熔融石英砂。一种热固型绝缘填充料的成型工艺,包括以下工艺步骤:第一步:配料:将各组分按照配比进行混合均匀,制成浆状材料;第二步:填充:将第一步制备成的浆状材料填充所需位置;第三步:采用分段的方法烘干成型。所述分段的方法包括以下步骤:s1、静置6h;s2、在90℃环境下烘烤4h;s3、在127℃环境下烘烤2.7h后成型。为了论证本发明的技术效果,特进行了如下试验:实验一(单位:g)其中,配件总重表示填充浆料配件总重,填充浆料总重是将热固型绝缘填充料加入到配件后的总重,编号1、2均是采用本发明的填充料,由实验一测试可知,在125℃下烘干效果较好,能够在3小时内水分蒸发完毕,但是烘干成型后粉体内孔隙率较高,为10%左右。实验二(单位:g)编号1、2均是采用本发明的填充料,由实验二可知,70℃下烘干,水分缓慢蒸发,效果不明显。但是粉体内孔隙率较低,可以保证1%以下。90℃下烘干,速度略快于70℃,但是对于处在粉体内部的水分成型效果较差,速度缓慢。温度继续上升到125℃,水分挥发较快,约3h后水分完全消失,成型效果好。另外,本发明还进行了如下对比试验:实验三(单位:g)编号配件总重填充浆料总重室温/3天烘干125℃/1h197.96111.04110.35107.87297.96111.98111.21107.7在实验三中,编号1采用的是熔融石英砂,编号2为传统的结晶石英砂应用在加热管填充料上,由实验数据可知,熔融石英砂放置后难以澄清,石英砂仍然为浑浊状态。结晶石英砂放置后澄清较快,且目数越大,澄清越快。实验四(单位:g)实验四中,编号1为熔融石英砂,编号2为结晶石英砂,编号3为大目数石英砂,由实验四可知,在室温及100℃以下烘干,对表层水分的去除效果较为明显,但是表层水分烘干后,内部水分的去除需要更高温度。熔融石英砂更容易产生气孔,并且在烘干时会发生体积膨胀的现象,成型效果较差。实验五(单位:g)在实验五中,编号1为熔融石英砂,编号2为结晶石英砂,编号3为大目数石英砂,由实验五数据可知,采用室温静置+低温烘干+高温烘干可以有效的去除粉体中的水分,降低孔隙率,提高粉体的成型性能。实验六(单位:g)在实验六中,编号1、2、3均为大目数石英砂,大目数石英砂的目数为200~400目,由实验六数据可知,在预烘干阶段,使用不同的烘干工艺对最终水分含量的影响较小。在90℃/3h条件下预烘干,可以有效减少表面水分,而对内部水分含量的影响较小。当温度达到125℃时,内部水分含量迅速下降,可以达到所需成型效果。本发明还进行了孔隙率的实验测试,实验统计如下:时间125℃70℃静置静置3h+125℃烘烤静置3h+75℃烘烤3h+125℃烘烤3h1h5%0.20%0%0%0%2h8%0.40%0%0%0%3h10%0.50%0%0%0%4h10%0.60%0%2%0.10%5h10%0.60%0%3%0.10%6h10%0.60%0%3%0.10%7h10%0.70%0%3%0.10%8h10%0.70%0%3%0.10%9h10%0.70%0%3%0.10%由上表并结合附图1,曲线一为125℃情况下的孔隙率随时间的变化图,曲线二为静置3h+125℃烘烤情况下的孔隙率随时间的变化图,曲线三为70℃情况下的孔隙率随时间的变化图,曲线四为静置3h+75℃烘烤3h+125℃烘烤3h情况下的孔隙率随时间的变化图,曲线五为静置情况下的孔隙率随时间的变化图。可以看出在9h内的孔隙率的变动情况,静置3h+75℃烘烤3h+125℃烘烤3h的情况下,孔隙率的变化最小,即采用分段烘干的方法得到的产品成型性能最好,孔隙率最低,综合性能最佳,符合该填充料的设计需求。采用本发明的组分配比和特定的成型工艺后,能够保证填充料的性能,以满足各类形状的缝隙或者腔体的填充需求。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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