200级聚酰亚胺‑氟46复合薄膜烧结铝扁线制法的制作方法

文档序号:14009478阅读:332来源:国知局

本发明涉及烧结铝扁线技术领域,尤其涉及200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线制法。



背景技术:

200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包扁线主要用作大中型电机的绕组线,目前200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包扁线根据国家标准,其耐热等级为200级,击穿电压≥3kv,一般为6~8kv。其主要制作方法为:将聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包到铜/铝扁线上,再经过高频烧结、烘焙、冷却制成。而现有的聚酰亚胺-氟46复合薄膜是将氟46乳化液通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的一或两面,然后烧结制成;所述氟46乳化液是由氟46树脂、乳化剂和水乳化制成。而氟46乳化液对耐电晕聚酰亚胺薄膜的浸润力有限,氟46树脂与耐电晕聚酰亚胺薄膜的膜面存在剥落现象,使得现有聚酰亚胺-氟46复合薄膜的膜面易存在微小疵点或坑洞;再加上,聚酰亚胺与氟46树脂的固化收缩率不一样,这导致绕包后的聚酰亚胺-氟46复合薄膜层在烧结后形成的绝缘层中易存在疵点。由于绝缘层存在疵点,使得目前的200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包扁线在155℃浸在30#汽轮机油加质量比为1%卤水的容封罐中老化60天后,其击穿电压降低了40~50%;虽然目前的200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包扁线在经过老化实验后的击穿电压仍大于3kv,但是在恶劣环境下煤矿电机、牵引电子、钻井电机,乃至要求更高的磁悬浮直线电机时,则不能满足需求。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的不足,提供了200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线制法,具体技术方案如下:

200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线制法,包括如下步骤:

步骤一、将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包到铝扁线上,再经过高频烧结得到烧结线;

步骤二、烧结线在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,然后经过热风吹干即得所述200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线。

作为上述技术方案的改进,所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层。

作为上述技术方案的改进,所述高频烧结的温度为360~380℃。

作为上述技术方案的改进,所述烘焙温度为195~205℃。

作为上述技术方案的改进,所述冷水的温度为15~25℃。

作为上述技术方案的改进,所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜是将氟46乳化液通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成。

作为上述技术方案的改进,所述氟46乳化液是由氟46树脂、苯并噁嗪树脂、乳化剂、水按照质量比(50~55):(5~5.2):(3.5~3.8):(100~110)的比例乳化制成。

作为上述技术方案的改进,所述铝扁线是用电工圆铝杆通过挤压机进行挤压制成,所述挤压机的挤压温度为380~410℃,所述挤压机的循环水温为40~50℃,所述挤压机的循环油温度为30~40℃。

本发明的有益效果:本发明制成的200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线耐热效果好,耐热等级为200级,在高达240℃的温度下仍具有持续工作的能力;柔软度好,刚度值在60~65n/mm;电气性能优良,击穿电压≥10kv,耐电晕寿命超过100000小时,浸入水中24h无渗水现象;抗老化性能好,经过老化实验后,仍具有良好的耐击穿强度。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

1)、将电工圆铝杆通过挤压机进行挤压制成铝扁线,所述挤压机的挤压温度为380℃,所述挤压机的循环水温为50℃,所述挤压机的循环油温度为40℃。

2)、将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜a以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线c,高频烧结的温度为360℃。

将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜b以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线d,高频烧结的温度为360℃。

其中,所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜a是将氟46乳化液a通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液a是由氟46树脂、苯并噁嗪树脂、乳化剂、水按照质量比50:5:3.5:100的比例乳化制成。所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜b是将氟46乳化液b通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液b是由氟46树脂、乳化剂、水按照质量比50:3.5:100的比例乳化制成。所述苯并噁嗪树脂采用上海瑞仪化工科技有限公司aibz系列的苯并噁嗪树脂,所述乳化剂采用美国陶氏化学2a1乳化剂,所述耐电晕聚酰亚胺薄膜可采用杜邦的pi膜。

3)、烧结线c在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为25℃,然后经过热风吹干即得产品m。烧结线d在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为25℃,然后经过热风吹干即得产品n。

产品m的绝缘层厚度为0.23mm,产品m的刚度值为60n/mm,绝缘电阻为6600mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品m浸入水中24h,产品m内无渗水现象。产品n的绝缘层厚度为0.22mm,产品n的刚度值为61n/mm,绝缘电阻为6550mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品n浸入水中24h,产品n内无渗水现象。

将产品m、产品n在155℃浸在30#汽轮机油加1%(质量比)卤水的容封罐中老化60天。老化试验后,产品m的绝缘电阻为5150mω/km,产品m的击穿电压为8.5kv;产品n的绝缘电阻为4370mω/km,产品n的击穿电压为5kv。老化试验后,产品m的绝缘电阻降低了22%,产品m的击穿电压降低了15%;产品n的绝缘电阻降低了33.3%,产品n的击穿电压降低了50%。

实施例2

1)、将电工圆铝杆通过挤压机进行挤压制成铝扁线,所述挤压机的挤压温度为400℃,所述挤压机的循环水温为45℃,所述挤压机的循环油温度为35℃。

2)、将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜e以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线f,高频烧结的温度为370℃。

将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜g以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线h,高频烧结的温度为370℃。

其中,所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜e是将氟46乳化液e通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液e是由氟46树脂、苯并噁嗪树脂、乳化剂、水按照质量比53:5.1:3.6:105的比例乳化制成。所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜g是将氟46乳化液g通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液g是由氟46树脂、乳化剂、水按照质量比53:3.6:105的比例乳化制成。所述苯并噁嗪树脂采用上海瑞仪化工科技有限公司aibz系列的苯并噁嗪树脂,所述乳化剂采用美国陶氏化学2a1乳化剂,所述耐电晕聚酰亚胺薄膜可采用杜邦的pi膜。

3)、烧结线f在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为20℃,然后经过热风吹干即得产品u。烧结线h在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为20℃,然后经过热风吹干即得产品v。

产品u的绝缘层厚度为0.22mm,产品u的刚度值为63n/mm,绝缘电阻为6650mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品u浸入水中24h,产品m内无渗水现象。产品v的绝缘层厚度为0.22mm,产品v的刚度值为62n/mm,绝缘电阻为6650mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品v浸入水中24h,产品n内无渗水现象。

将产品u、产品v在155℃浸在30#汽轮机油加1%(质量比)卤水的容封罐中老化60天。老化试验后,产品u的绝缘电阻为5300mω/km,产品u的击穿电压为8.8kv;产品v的绝缘电阻为4380mω/km,产品v的击穿电压为5.2kv。老化试验后,产品u的绝缘电阻降低了20.3%,产品u的击穿电压降低了12%;产品v的绝缘电阻降低了34.1%,产品v的击穿电压降低了48%。

实施例3

1)、将电工圆铝杆通过挤压机进行挤压制成铝扁线,所述挤压机的挤压温度为410℃,所述挤压机的循环水温为40℃,所述挤压机的循环油温度为30℃。

2)、将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜i以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线j,高频烧结的温度为380℃。

将铝扁线经过校直、抛光清洗、热风吹干后,将聚酰亚胺-氟46复合薄膜k以50%的叠包率在铝扁线上同向绕包2层,再经过高频烧结得到烧结线l,高频烧结的温度为380℃。

其中,所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜i是将氟46乳化液i通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液i是由氟46树脂、苯并噁嗪树脂、乳化剂、水按照质量比55:5.2:3.8:110的比例乳化制成。所述聚酰亚胺-氟46复合薄膜k是将氟46乳化液k通过立式浸胶机附着在耐电晕聚酰亚胺薄膜的两面,然后在250~300℃下烧结制成;所述氟46乳化液k是由氟46树脂、乳化剂、水按照质量比55:3.8:110的比例乳化制成。所述苯并噁嗪树脂采用上海瑞仪化工科技有限公司aibz系列的苯并噁嗪树脂,所述乳化剂采用美国陶氏化学2a1乳化剂,所述耐电晕聚酰亚胺薄膜可采用杜邦的pi膜。

3)、烧结线j在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为15℃,然后经过热风吹干即得产品x。烧结线l在烘箱中经过2次烘焙后立即浸入冷水中进行冷却,烘焙温度为200℃,冷水的温度为15℃,然后经过热风吹干即得产品y。

产品x的绝缘层厚度为0.23mm,产品x的刚度值为65n/mm,绝缘电阻为6500mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品x浸入水中24h,产品x内无渗水现象。产品y的绝缘层厚度为0.24mm,产品y的刚度值为64n/mm,绝缘电阻为6470mω/km,击穿电压≥10kv,耐热等级为200级;将产品y浸入水中24h,产品y内无渗水现象。

将产品x、产品y在155℃浸在30#汽轮机油加1%(质量比)卤水的容封罐中老化60天。老化试验后,产品x的绝缘电阻为5200mω/km,产品x的击穿电压为8.6kv;产品y的绝缘电阻为4400mω/km,产品y的击穿电压为5.3kv。老化试验后,产品x的绝缘电阻降低了20%,产品x的击穿电压降低了14%;产品y的绝缘电阻降低了32%,产品y的击穿电压降低了47%。

在上述实施例中,本发明制成的200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线在老化试验后,其绝缘电阻降低了20~22%,击穿电压降低了12~15%;而对照组的绝缘电阻降低了32~33.3%,击穿电压降低了47~50%。其中,产品n、产品v、产品y为对照组,对照组中所使用的聚酰亚胺-氟46复合薄膜没有添加苯并噁嗪树脂。经过分析可知,由于苯并噁嗪树脂具有优异的耐热性和阻燃性,而且固化过程中没有小分子释放,固化收缩率几乎为零,因此苯并噁嗪树脂能够填充在烧结后的绝缘层中,使得绝缘层中疵点的含量显著降低,具体表现为本发明所述200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线在老化试验后,其绝缘电阻和击穿电压的降低幅度远低于对照组。本发明所述200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线在50hz交流电20kv/mm的电场强度下,其耐电晕寿命超过100000小时,并且本发明所述200级聚酰亚胺-氟46复合薄膜烧结铝扁线在高达240℃的温度下仍具有持续工作的能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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