专利名称：一种非晶、纳米晶带材表面在线绝缘涂层的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料表面处理技术领域，尤其涉及一种非晶、纳米晶带材表面在线绝缘涂层的方法及装置。
背景技术：
非晶合金由于有较高的电阻率，本身又具有一层极薄的氧化膜，通常情况下是不会采取涂层工艺的，但是随着应用领域越来越广、应用场景的频率不断升高，非晶合金磁性材料的损耗呈逐渐增大的趋势，涡流损耗所占的比例增大；此外，当非晶合金应用在脉冲功率技术中时，会遇到高频甚至超高频的工作条件，这样就会产生由于高磁化率而导致的层间高脉冲电压，若没有合适的绝缘材料在非晶带材叠片间进行绝缘，经过热处理的非晶合金铁芯会产生层间击穿而导致铁芯作废。在这样的情况下，必须在合金带材表面涂覆一层薄薄的非磁性绝缘材料，从而使非晶合金带材的具有良好的耐电压性能，同时有效的遏制在高频条件下工作时产生的涡流损耗。中国专利200380110223. 3提出了利用聚酞胺或聚酞亚胺类树脂涂覆未定形金属磁性合金条带或晶体磁性合金条带，该方法是在非晶带材表面涂覆树脂，把非晶带材卷绕成磁芯后，再进行后续的热处理。该专利主要应用于铁基非晶软磁合金带材。但是由于涂层材料为有机物，难以耐受400°C以上的高温，对于热处理温度400°C以上非晶、纳米晶带材并不适用。中国专利200710122020. 6提出了一种用由浸涂液浸涂软磁合金带材60s_600s ；在90°C 250°C温度烘烤制备绝缘涂层的办法，其可以耐400°C以上的高温。但是这种涂覆技术是在非晶带材生产之后进行浸泡、烘烤等工艺才能绝缘涂覆，经过涂层之后的带材很难再实现卷取，因此会使加工时间延长
发明内容
综上所述，现有技术不能在生产非晶带材的同时涂覆绝缘层，并可以经受400°C以上的高温。为提高涂覆绝缘层的效率，使产业化生产变成现实，本发明提供一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，很好的克服上述缺陷，该方法使用的原材料便宜，操作简便。为此，在第一方面，本发明提供一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，所述方法在非晶带材喷制出之后，通过选用合适的绝缘涂液在线浸涂在非晶带材表面，在非晶带材表面形成厚度为O. 2 μ m 10 μ m均匀致密的电绝缘涂层，收卷后自然晾干再分卷。优选地，一种绝缘溶液，包括氧化镁、氧化铝、氮化硼中的一种，加入乙醇一起研磨成O. 05 10 μ m的粉末，将粉末和去离子水做成悬浮液；将硅醇溶液加入悬浮中，硅醇溶液由3% 32%的金属醇盐、1% 12%的水、O. 001% O. 01%的氢氟酸及其余的溶剂乙醇组成。
为此，在第二方面，本发明提供一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的装置，其特征在于，所述装置包括涂层装置，温度系统，控温系统，所述涂层装置的作用是在从结晶器喷出的非晶带材表面在线浸涂绝缘涂液，所述温度系统是对绝缘涂液进行加温，所述控温系统是对温度系统进行温度控制。优选地，涂层装置包括小压辊和涂层液盒。该绝缘涂层能够保证非晶带材叠层之间绝缘良好，同时非晶带材在IOkHz具有良好的软磁性能，而且涂层材料可以耐受400°C以上的高温，以达到良好的电绝缘性能和效
果O本发明所产生的有益效果是，带材在线涂覆绝缘涂层，涂层厚度均匀，抗电强度良好，卷绕质量整齐均匀，可以满足生产10 220_带宽的非晶、纳米晶带材。涂层在带材生产过程中一次成型，提高了生产效率，同时也便于操作和生产。
图1是根据本发明实施例的一种非晶、纳米晶带材表面在线绝缘涂层的装置的示意图。图2是根据本发明实施例1的一种106非晶带材表面在线绝缘涂层厚度曲线图。图3是根据本发明实施例1的一种142非晶带材表面在线绝缘涂层厚度曲线图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图1是根据本发明实施例的基于一种非晶、纳米晶带材表面在线绝缘涂层装置的示意图。如图1所示，该实施例的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层装置，所述装置包括涂层装置4，温度系统7，控温系统8。其中，涂层装置4包括小压辊6和涂层液盒5，温度系统7对涂层装置4进行加温，控温系统8对温度系统7温度进行控制。非晶带材3从结晶器I甩出，在压辊2的作用下成带，经过由小压辊6和涂层液盒5组成的涂层装置4，其中小压辊6应当没过绝缘液面，以保证绝缘液不因小压辊6的转动而洒出，最后由卷取机9进行卷取。温度系统7对涂层装置4进行加温，控温系统8对温度系统7的温度进行控制，浸涂绝缘液的非晶带材在卷取机上停留30 60分钟，利用自身热量自然烘烤晾干，随机进行倒卷。优选地，在卷取过程中，绝缘液要保持100 150°C的温度，以避免与非晶带材有明显的温差而引起非晶带材性能的变化。实施例1 :生产宽度为106mm宽的铁基非晶带材，MgO在研磨过程中加入乙醇研磨成O. 2
O.8 μ m的粉末，5g的MgO粉末加入2000ml的去离子水中配制成悬浮液，然后再加入硅醇溶液(3% 32%金属醇盐+1% 12 %的水+0. 001% O. 01%的氢氟酸+溶剂乙醇)制成绝缘液。非晶带材3从结晶器I甩出，在压辊2的作用下成带，经过由小压辊6和涂层液盒5组成的涂层装置4，将绝缘液浸涂在非晶带材3表面，最后由卷取机9进行卷取，在卷取机上停留30分钟。在长度为106mm的该规格铁基非晶带材，取14个点测量其厚度，14个测量点间距离相同，测量结果如图2所示。浸涂绝缘层后非晶带材厚度变化在I 2. 5 μ m，带材涂层厚度均匀。取该规格铁基非晶带材卷成Φ 50mm厚度2mm的磁芯，在1500A/m纵磁场、温度385°C保温40mi η、氮气氛围处理后测试磁芯的损耗，在10kHz、0. 2T、13W/kg的条件下进行击穿试验，击穿电压为102V。实施例2 生产宽度为142mm宽的铁基非晶带材，MgO在乙醇的作用下研磨成在O. 2
O.8 μ m的粉末，5g的MgO粉末加入2000ml的去离子水中配制成悬浮液，然后再加入硅醇溶液制成绝缘液。非晶带材3从结晶器I甩出，在压辊2的作用下成带，经过由小压辊3和涂层液盒5组成的涂层装置4，将绝缘液浸涂在非晶带材3表面，最后由卷取机9进行卷取，在卷取机上停留30分钟。在长度为142mm的该规格铁基非晶带材，取14个点测量其厚度，14个测量点间距离相同，测量结果如图3所示，浸涂绝缘层后非晶带材厚度变化在I 2. 5 μ m，表示带材涂层厚度均勻。将该规格铁基非晶带材卷成Φ50ι πι厚度2mm的磁芯,在1500A/m纵磁场，温度385度保温40mi n，氮气氛围处理，然后测试磁芯的损耗，在10kHz，O. 2T，15W/kg，击穿电压为98V。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。·
权利要求
1.一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，其特征在于，所述方法在非晶带材喷制出之后，通过选用绝缘涂液在线浸涂在非晶带材表面，在非晶带材表面形成电绝缘涂层，收卷后自然晾干再分卷。
2.如权利I所述的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，其特征在于，所述绝缘溶液通过将氧化镁、氧化铝、氮化硼中的一种，加入乙醇一起研磨成O. 05 10 μ m的粉末，将粉末和去离子水做成悬浮液；将硅醇溶液加入悬浮液中而制备。
3.如权利I所述的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，其特征在于，所述硅醇溶液由3% 32%的金属醇盐、1% 12%的水、O. 001% O. 01%的氢氟酸及其余的溶剂乙醇组成。
4.如权利I所述的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法，其特征在于，所述在非晶带材表面形成均匀致密的电绝缘涂层厚度为O. 2 μ m 10 μ m。
5.一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的装置，其特征在于，所述装置包括涂层装置，温度系统，控温系统， 所述涂层装置在从结晶器喷出的非晶带材表面浸涂绝缘涂液， 所述温度系统对绝缘涂液进行加温，所述控温系统对温度系统进行温度控制。
6.如权利要求5所述的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的装置，其特征在于，所述涂层装置包括小压辊和涂层液盒。
7.如权利要求5所述的一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的装置，其特征在于，所述控温系统的温度控制范围100 150°C。
全文摘要
一种非晶、纳米晶合金带材表面在线绝缘涂层的方法和装置，包括涂层装置，温度系统，控温系统，涂层装置用于在非晶带材表面浸涂绝缘涂液，温度系统、控温系统控制绝缘涂液的温度，在非晶带材喷制出之后，通过涂层装置将绝缘涂液在线浸涂在非晶带材表面，在非晶带材表面形成厚度均匀致密的电绝缘涂层，晾干后收卷。涂层厚度均匀，抗电强度良好，涂层在带材生产过程中一次成型，提高了生产效率，同时也便于操作和生产。
文档编号B05D5/00GK103056091SQ20131003191
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者李晓雨, 任翠霞, 李晨 申请人:青岛云路新能源科技有限公司