用于密封磁性电力组件的导热组合物、导热灌封、电力变压器组件和电动车辆的制作方法

本发明涉及一种导热组合物。该导热组合物可进行模塑，并且固化后能够提供特别适用于密封磁性电力组件的导热灌封。本发明还涉及包括导热灌封的电力变压器组件，以及包括电力变压器组件的车辆。

背景技术：

1、已经证明，通过热传导从电磁电力器件的电子线圈中去除热量，可以使这些器件更有效地运行以及更高的输出，或提供更长的使用寿命。也就是说，为了确保这些电磁电力器件的有效使用，需要以及时有效的方式来耗散掉运行生成的热量。

2、本领域已知几种导热化合物。

3、专利申请cn105650161a公开了具有大孔隙率和优良导热性的颗粒及其制备方法。该方法中实施的配方包括纤维海泡石、白蛭石、膨胀石墨、轮胎粉、硅藻土、碳纤维、泡沫铁粉和粘合剂。即使海泡石在本中国专利申请中以相当大的比例出现，但要求保护的组合物和任何描述示例都没有限定组合物至少包括硅树脂和海泡石。

4、专利申请cn107793765a公开了一种带有由甲基乙烯基硅橡胶制成的护套的导热电力箱。该专利申请公开了海泡石作为包括甲基乙烯基硅橡胶在内的导热材料中的成分。然而，海泡石被描述为加强填料，而不是作为导热增强剂。

5、专利申请jp2008195766a描述了一种展示导热性和隔热特性的复合材料。所述复合材料包括分散在树脂材料中的填料。而没有公开任何海泡石与树脂之间特定的相互作用，因为海泡石只是分散在树脂中。此外，由陶瓷制成的薄膜覆盖基材的表面。

6、专利申请cn104496342a公开了一种硅酸盐隔热涂料，其中包括20-35份海泡石、1-5份氢氧化铝和10-30份硅树脂。然而，该解决方案的目的是获得隔热组合物，并且在这种组合物中海泡石的比例相当大。

7、专利申请us2015/376588a1公开了一种用于形成导热热自由基固化硅组合物(thermally conductive thermal radical cure silicone composition)的方法，该方法包括(i)簇状功能性聚有机硅氧烷，可选地(ii)硅活性稀释剂，(iii)包括导热填料的填料，(iii′)填料处理剂，以及(iv)自由基引发剂。在该方法中，簇状功能性聚有机硅氧烷(i)和可选的硅活性稀释剂(ii)在添加到各自的成分(iii)、(iii′)和(iv)之前是预先制备的。

8、尽管引用了已知的解决方案，但用于密封和封装电力变压器组件或其他电子部件并保持部件完整性的新型导热组合物仍然是所需的。使用这些热组合物作为密封和封装材料将使密封变压器组件的散热性得到提高。

技术实现思路

1、为此，根据第一方面的本发明的实施例提供一种用于密封磁性电力组件的导热组合物，包括混合物，混合物包括第一填料、第二填料和硅树脂，第一填料包括海泡石和附加天然矿物填料，海泡石的量高达导热组合物的总量的以重量计的1％，第二填料包括氢氧化铝。

2、附加天然矿物填料可以包括以下细分元素的一种或多种：石英、石英岩、大理石、砂、层状硅酸盐，碳酸钙和/或其组合。

3、在实施例中，第一填料的占比在导热组合物的总重量的以重量计的60％至90％之间。

4、在实施例中，氢氧化铝的量在导热组合物的总重量的以重量计的1％和5％之间。

5、在实施例中，海泡石的存在量在导热组合物的总重量的以重量计的0.01％至0.5％的范围之间。在又一个实施例中，海泡石的存在量在导热组合物的总重量的以重量计的0.1％至0.15％的范围之间。

6、本发明的第二方面提供了一种导热灌封，该导热灌封从本发明第一方面的导热组合物获得。在这种情况下，硅树脂被固化，从而提供2.1w/mk的导热率以及2.44e-6的散热率。

7、根据第三方面，本发明的实施例还提供一种电力变压器组件，包括一个或多个磁芯，其具有由本发明第二方面的导热灌封密封的至少第一绕线线圈和第二绕线线圈。

8、在实施例中，电力变压器组件包括布置在金属盒内部的多个磁性单元，多个磁性单元的磁芯和绕线线圈布置在金属盒的腔室内，并由金属导热壁和盖子界定。磁芯可以与其中心部分布置在相同的水平，使得在电力变压器组件工作运行时实现温度的等温梯度。金属盒可以由不同的材料制成，例如导热率高于70w/mk的铝、铝合金或镁合金。或者，在其他实施例中，壁可以由导热率高于700w/mk的烧结火花等离子体sps纳米石墨制成。同样，金属盒可以包括其底座中的开口，以允许通过开口向位于邻近位置的散热元件或器件进行最佳的传热。

9、本发明的另一方面涉及一种车辆，特别是一种电动车辆，其包括作为其电气设备部分的根据本发明的第三方面所述的电力变压器组件。

技术特征：

1.一种导热组合物，包括包含第一填料、第二填料以及硅树脂的混合物，所述第一填料包括海泡石和附加天然矿物填料，所述海泡石的量高达所述导热组合物的总量的以重量计的1％，所述第二填料包括氢氧化铝。

2.根据权利要求1所述的导热组合物，其中，所述第一填料的附加天然矿物填料包括以下细分元素中的一种或多种：石英、石英岩、大理石、砂、层状硅酸盐、碳酸钙和/或其组合。

3.根据权利要求1或2所述的导热组合物，其中，所述第一填料的占比在所述导热组合物的总重量的以重量计的60％至90％之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的导热组合物，其中，所述氢氧化铝的量在所述导热组合物的总重量的以重量计的1％和5％之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的导热组合物，其中，海泡石的存在量在所述导热组合物的总重量的以重量计的0.01％至0.5％的范围之间，更优选地，海泡石的存在量在所述导热组合物的总重量的以重量计的0.1％至0.15％的范围之间。

6.一种导热灌封，用于密封磁性电力组件，所述导热灌封从前述权利要求中任一项所述的导热组合物获得，其中，有机硅树脂被固化，从而提供2.1w/mk的导热率和2.44e-6的热扩散率。

7.一种电力变压器组件，包括至少一个磁芯(12a、12b)，所述磁芯(12a、12b)具有由根据权利要求6的导热灌封密封的至少第一绕线线圈和第二绕线线圈。

8.根据权利要求7所述的电力变压器组件，其中，所述电力变压器组件包括布置在金属盒(15b)内部的多个磁性单元，所述磁性单元的磁芯(12a、12b)和绕线线圈布置在所述金属盒(15b)的一个或多个腔室内，并由金属导热或烧结火花等离子体、sps、纳米石墨壁(16a、16b)以及盖子(15a)界定。

9.根据权利要求8所述的电力变压器组件，其中，所述多个磁性单元的磁芯(12a、12b)与其中心部分布置在相同的水平，使得在所述电力变压器组件(1)工作运行时实现温度的等温梯度。

10.根据权利要求8或9所述的电力变压器组件，其中，所述金属盒(15b)由导热率高于70w/mk的铝、铝合金、或镁合金制成。

11.根据权利要求8或9所述的电力变压器组件，其中，所述壁(16a、16b)由导热率高于700w/mk的sps纳米石墨材料制成。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的电力变压器组件，其中，所述金属盒(15b)包括其底座中的开口(18)，从而有助于通过开口(18)向位于邻近位置的散热元件或器件传热。

13.一种车辆，包括作为其电气设备部分的根据权利要求7至12中任一项所述的电力变压器组件。

技术总结
本发明涉及一种用于密封电力组件的导热组合物，包括包含第一填料、第二填料和硅树脂的混合物。第一填料包括海泡石和附加天然矿物填料，海泡石的量高达导热组合物的总量的以重量计的1％，第二填料包括氢氧化铝。此外，本发明还涉及包括导热灌封的电力变压器组件和包括该电力变压器组件的车辆。

技术研发人员：C·卡尼特卡韦萨,P·佩雷斯卡梅罗,A·罗哈斯奎瓦斯,F·E·纳瓦罗佩雷斯
受保护的技术使用者：普莱默公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1