专利名称：纳米复合膜包加强环的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种换向器中所用零件高强度允许机械、热负载、电击穿负荷加强环的制造方法，用此方法制得的纳米复合膜包加强环，用在电机上的换向器系列中并放置在换向器的中间轴线上，与填充料换向片，云母片浇注成整体，用于加固换向器，增加换向器的机械强度。
背景技术：
换向器是由换向片和云母片相间排列注塑成一体而成，由此结构就决定了其整体强度较差，容易变形，报废高，难以承受电机在高速、高温，高湿运行时所产生的巨大离心力，不能满足用户高标准要求和恶劣条件下的应用。
为弥补换向器结构缺陷，大幅提高换向器质量和使用寿命，专利申请号02112020.X“换向器用高强度加强环的制造方法”存在缺陷，因玻璃钢的主要缺点是所用材料玻纤纱、合成树脂。均不经济、主要是材料费高、工艺路线长、不耐高温(260-600℃)有污染对身体有害。
专利号99248770.6“加固换向器”所述的“对于在高温环境中使用的换向器，采用了本实用新型陶瓷绝缘体加强环后，由于陶瓷更耐高温，因而提高了换向器的热变形稳定性能及换向器在高温环境中的使用性能。”从实施例中“对于在高温环境中使用的换向器，可用图5-图8所示的加固换向器”从图中5-8可知该陶瓷绝缘体加强环为单一陶瓷体，没有看到复合结构与详细产述。
经过研究和实验该专利存在以下不足1、作为单一的陶瓷工艺要经过素坯形成—干燥—烧结成形完成。
2、陶瓷质地硬而脆很难进行后机加工。
3、陶瓷的耐高温性和耐热震性(冷热次数)是要看什么陶瓷，组份和使用条件的，如急聚升温变化及热震存在多数瓷早已炸裂失去加固性能，实际已根本无法应用。
专利号98245065.6“加固换向器”实施例所述的“在所述的换向片1与云母片4之间嵌置加固装置3，所述的加固装置3，为金属加固环，在所述的金属加固环下设置垫圈5。”
缺点是1、压力注塑成形时产生滑移错位构成内部短路报废。
2、嵌置操作难度大。
3、金属加固环多为板材冲制，耗材大，声污染，电耗大。专利号94190034.7“集流环及其加强环”所述“在所有所描述的体例中，支承环是一个元件，它主要承受的是压力，故可用陶瓷材料预制。特别是在制造过程中，它与紧固环一开始就是分别制造的，就会产生简单而有优越性的制造的可能性，最后将紧固环和支承环压合在一起。”不足是1、支承环预制时烧结收缩尺寸不易控制。
2、压合时支承环易破碎和一致性尺寸精度无保证。
3、工艺路线长，压合件体积大给换向器的设计带来困难。
专利号96180521.8“带加强环的整流子”该专利提供了各种加强环结构，无制做方法。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是提供一种换向器中所用零件纳米复合膜包加强环的制造方法，用此方法制得的纳米复合膜包加强环，保证传统性能抗拉强度高，耐高温，绝缘性能优的同时耐低温，可多次回收利用许多特点，最具值得一提的是作为可拆卸，更换式换向器固定部分的连续使用价值增大使该换向器的商业附加值大幅提高；复合包膜制膜范围大，可实现非纳米与纳米；有机和无机的组份调节配伍多层复合膜包。
本发明为内由加固金属钢环和环外包360°纳米复合膜包绝缘体两部分构成，其膜可制成的陶瓷复合膜包和高聚物陶瓷复合膜包的多层结构。
1、选用所需规格牌号的冷拨，冷轧精密无缝钢管，然后在专用切割设备上进行切割至规定尺寸的环。
2、陶瓷复合膜包将所需陶瓷组份材料制成溶胶—凝胶，衬底金属环用专用转子以一定的转速进行浸胶，在衬底金属环附着一层很薄溶胶，经微波炉干燥制得一次坯膜，如需多层复合可反复上述过程，最后由微波炉低温烧结和高温热处理而成。
3、有机和无机纳米瓷粉复合膜包使用所需高聚物溶胶直接插层和掺杂，将晶须瓷粉和高聚物大分子一起加某溶夜充分搅拌使其分散在溶夜中实现层间插入、掺杂复合制得纳米级无机—有机复合胶液，将衬底金属环再由转子浸胶制得微复合坯膜，最后经微波烧结固化而成，与现有技术相比具有以下优点和积极效果。
1、制品一致性尺寸精度高，拉伸强度大，从根本上解决了耐温(-60℃-800℃)性，耐湿性和绝缘性(电击穿强度高达40KV/mm或更高)耐腐蚀性的不足。
2、设备投入少，能耗，材耗小，生产率高，工艺路线短省工时可大大降低生产成本。
3、污染小，与可拆卸更换式换向器配合应用，具有很高的附加值4、纳米晶须，粉体的使用可使烧结温度下降节能，质量好和实现回收利用性提高产品竞争能力。
具体实施例方式
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够清楚了解本发明的较佳实施例下面结合具体配方和制造方法作进一步详细描述。
原料配方以重量称重(纳米陶瓷复合膜包实施例)配方1二氧化硅(SiO2)纳米粉体30％，立方氮化硼(BN)粉体50％，B2O320％，SiO2∶B2O3＝3∶2＝50％，将三种粉体充分搅拌混后于110℃干燥备用，(BN-SIO2∶B2O3)∶AI(H2PO4)3＝1∶1，再度混合调制成稀糊状胶体。
制造方法1、将精密管切割好的数量级衬底金属环串于转子轴上，视需膜厚度调整转速(膜厚度还要看粘度)将稀糊状胶体喷雾或下滴金属环外表面，在离心力作用下过多胶体将被甩开由器壁面在重力作用下而回收。
2、如需多层组份可将喷滴成膜的金属环干燥初烧结后重复上述过程制得胶膜包。
3、最后将制得胶膜包加强环于微波炉中(300℃-400℃)初烧结，再于高温炉在800-1000℃热处理即得光亮30-100um的陶瓷复合膜包加强环。也可用上述方法对高聚物或其它合成树脂按用户要求进行掺杂纳米晶须或陶瓷粉体(纳米晶)直接插层制取复合膜包加强环。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容方法加以调整配方或等效等同变化实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质构思对以上实施例所作的任何各有机—无机陶瓷组份的配伍简单修改，等同变化与改进均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种纳米复合膜包加强环的制造方法，配方以重量比例称重。配方1二氧化硅(SiO2)纳米粉体30％，立方氮化硼(BN)粉体50％，B2O320％，SiO2∶B2O3＝3∶2＝50％，将三种粉体充分搅拌混合后于110℃干燥备用，(BN-SIO2∶B2O3)∶AI(H2PO4)3＝1∶1，再度混合调制成稀糊状胶体。其特征在于金属钢圈外360°圆周复合膜包的结构和方法，金属钢圈由管材切割制得，圈外360°圆周复合陶瓷膜包方法和配方只是实施例详细说明例举。
2.根据权利要求1所述的制造方法、其特征在于制得金属钢圈外复合膜包可实现非纳米多层复合和纳米(掺杂)多层复合。
3.根据权利要求1所述的制造方法、其特征在于制得金属钢圈外复合膜包可实现有机(高聚物)—无机材料的纳米(掺杂、插层)晶须多层复合。
全文摘要
一种换向器用纳米复合膜包加强环的制造方法，金属衬底钢环由精密拉制冷拔冷轧管进行切割制得，配方1二氧化硅(SiO
文档编号H01R43/06GK1734863SQ20041005611
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月12日 优先权日2004年8月12日
发明者李丛龙 申请人:李丛龙