一种屏蔽性能良好的高压开关柜的制作方法_2

文档序号:9812794
压开关柜,所述高压开关柜(10)的柜体表面贴有电磁屏蔽的罩体(20),该罩体(20)采用坡莫合金板(01)和泡沫铝-铜-镍合金(02)实现电磁屏蔽功能,同时罩体(20)表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构,起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。
[0045]所述罩体为三明治结构,具体为两层坡莫合金板(01)中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金(02);所述坡莫合金板(01)的厚度为0.5mm,该坡莫合金板(01)表面为由纳米片结构覆盖;该坡莫合金板(01)中Ni和Fe的比例为2: 3,并且加入质量分数分别为0.5 %和I %的Mo、Si元素;所述泡沫铝-铜-镍合金(02)的厚度为3_,该泡沫铝-铜-镍合金(02)中镍的含量约5?40%;所述纳米片结构为所述坡莫合金板(01)经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。
[0046]优选地,所述罩体的制作包括以下步骤:
[0047]步骤一,坡莫合金板的制备;
[0048]l)Ni含量的确定
[0049]摒弃传统的中镍合金和高镍合金,采用Ni含量40%的低镍合金,并在其中加入质量分数分别为0.5 %和I %的Mo、Si元素,Mo元素的作用主要是增加材料的电阻率,Si元素的作用主要是增加磁饱和度;
[0050]2)乳制
[0051]将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合,并在其中加入质量分数分别为
0.5%和I %的Mo、Si元素,通过冶炼熔融法并经过乳制得到坡莫合金板;
[0052]3)热处理
[0053]热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段;退火阶段:坡莫合金在保护氦气气氛中1000?1300 °C退火5h;淬火和回火阶段:合理有效的水冷设备能够使合金得到强烈冷却,然后配合600°C高温回火,能够改善坡莫合金板的屏蔽性能,提高其屏蔽效能;最终冷却阶段:在保护氦气氛围下自然降温,经过冷却后获得坡莫合金板;
[0054]步骤二,坡莫合金板表面疏水结构的处理;
[0055]I)将坡莫合金板依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声30min,然后用氮气吹干;
[0056]2)先配制26.5 %的盐酸溶液,随后放入HF(38w%)溶液,搅拌均匀,将坡莫合金放入溶液中,75°C恒温水浴处理1h取出,然后用大量清水冲洗后放入干燥箱干燥,得到坡莫合金表面的纳米片结构;
[0057]3)将盐酸处理过的坡莫合金浸泡到月桂酸钠修饰液(29mg/mL)中,在90 °C的干燥箱中保温4h,完成坡莫合金表面的低表面能修饰;
[0058]步骤三,泡沫铝-铜-镍合金的制备;
[0059]I)分别加热金属铝、铜和镍到熔融状态,按照1:2:2比例形成金属混合液;
[0060]2)将金属钙加入混合金属液进行搅拌,对熔融状态的金属进行粘度调节,使熔体的粘度增加,这一步骤对于能否形成泡沫金属至关重要,只有在粘度合适时,气泡才不至于逸出;
[0061 ] 3)当粘度适合发泡时,将ZrH2鼓入金属液中作为发泡剂,通过搅拌使发泡剂与金属液充分均匀混合,在加热的粘滞金属液中释放出H2,金属液膨胀,冷却后得到泡沫铝-铜-镍合金;
[0062]步骤四,电磁屏蔽罩体的制备;
[0063]I)将泡沫铝-铜-镍合金裁剪成板状材料;
[0064]2)在泡沫铝-铜-镍合金的两面涂抹粘合剂,将坡莫合金版与其粘合在一起,完成了宽频带电磁屏蔽罩体的制作。
[0065]测试数据
[0066]首先测试该罩体的疏水性能,当坡莫合金板经过修饰液中保温时间4h处理后,其接触角为166度,滚动角小于5度;泡沫铝-铜-镍合金中铝、铜、镍的质量比例为1: 2: 2时,对该罩体进行电磁屏蔽测试发现,其电磁屏蔽效能高达98dB。
[0067]测试结果表明该罩体具有较好的超疏水效果,能够起到自清洁、防雾及防冰冻作用,对高压开关柜起到保护及清洁作用,提高了高压开关柜的使用寿命;
[0068]电磁屏蔽方面,电磁屏蔽效能高达98dB,可以保护高压开关柜内部电子元器件免受外界电磁波的干扰,同时其对自身电磁波的屏蔽也减少了环境的电磁污染。
[0069]实施例2
[0070]—种屏蔽性能良好的高压开关柜,所述高压开关柜(10)的柜体表面贴有电磁屏蔽的罩体(20),该罩体(20)采用坡莫合金板(01)和泡沫铝-铜-镍合金(02)实现电磁屏蔽功能,同时罩体(20)表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构,起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。
[0071]所述罩体为三明治结构,具体为两层坡莫合金板(01)中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金(02);所述坡莫合金板(01)的厚度为0.5mm,该坡莫合金板(01)表面为由纳米片结构覆盖;该坡莫合金板(01)中Ni和Fe的比例为2: 3,并且加入质量分数分别为0.5 %和I %的Mo、Si元素;所述泡沫铝-铜-镍合金(02)的厚度为3_,该泡沫铝-铜-镍合金(02)中镍的含量约5?40%;所述纳米片结构为所述坡莫合金板(01)经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。
[0072]优选地,所述罩体的制作包括以下步骤:
[0073]步骤一,坡莫合金板的制备;
[0074]l)Ni含量的确定
[0075]摒弃传统的中镍合金和高镍合金,采用Ni含量40%的低镍合金,并在其中加入质量分数分别为0.5 %和I %的Mo、Si元素,Mo元素的作用主要是增加材料的电阻率,Si元素的作用主要是增加磁饱和度;
[0076]2)乳制
[0077]将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合,并在其中加入质量分数分别为
0.5%和I %的Mo、Si元素,通过冶炼熔融法并经过乳制得到坡莫合金板;
[0078]3)热处理
[0079]热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段;退火阶段:坡莫合金在保护氦气气氛中1000?1300 °C退火5h;淬火和回火阶段:合理有效的水冷设备能够使合金得到强烈冷却,然后配合600°C高温回火,能够改善坡莫合金板的屏蔽性能,提高其屏蔽效能;最终冷却阶段:在保护氦气氛围下自然降温,经过冷却后获得坡莫合金板;
[0080]步骤二,坡莫合金板表面疏水结构的处理;
[0081]I)将坡莫合金板依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声30min,然后用氮气吹干;
[0082]2)先配制26.5 %的盐酸溶液,随后放入HF(38w%)溶液,搅拌均匀,将坡莫合金放入溶液中,75°C恒温水浴处理1h取出,然后用大量清水冲洗后放入干燥箱干燥,得到坡莫合金表面的纳米片结构;
[0083]3)将盐酸处理过的坡莫合金浸泡到月桂酸钠修饰液(29mg/mL)中,在90°C的干燥箱中保温3.5h,完成坡莫合金表面的低表面能修饰;
[0084]步骤三,泡沫铝-铜-镍合金的制备;
[0085]I)分别加热金属铝、铜和镍到熔融状态,按照1: 1:2比例形成金属混合液;
[0086]2)将金属钙加入混合金属液进行搅拌,对熔融状态的金属进行粘度调节,使熔体的粘度增加,这一步骤对于能否形成泡沫金属至关重要,只有在粘度合适时,气泡才不至于逸出;
[0087]3)当粘度适合发泡时,将ZrH2鼓入金属液中作为发泡剂,通过搅拌使发泡剂与金属液充分均匀混合,在加热的粘滞金属液中释放出H2,金属液膨胀,冷却后得到泡沫铝-铜-镍合金;
[0088]步骤四,电磁屏蔽罩体的制备;
[0089]I)将泡沫铝-铜-镍合金裁剪成板状材料;
[0090]2)在泡沫铝-铜-镍合金的两面涂抹粘合剂,将坡莫合金版与其粘合在一起,完成了宽频带电磁屏蔽罩体的制作。
[0091 ]测试数据
[0092]首先测试该罩体的疏水性能,当坡莫合金板经过修饰液中保温时间3.5h处理后,其接触角为164度,滚动角小于5度;泡沫铝-铜-镍合金中铝、铜、镍的质量比例为1: 1:2时,对该罩体进行电磁屏蔽测试发现,其电磁屏蔽效能高达96dB。
[0093]测试结果表明该罩体具有较好的超疏水效果,能够起到自清洁、防雾及防冰冻作用,对高压开关柜起到保护及清洁作用;
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