支柱绝缘体的制作方法

本实用新型涉及一种支柱绝缘体，用于元件和结构与地面或其他电位的电绝缘。更具体地，本实用新型涉及一种支柱绝缘体，该支柱绝缘体包括金刚石颗粒。

背景技术：

需要与地面或其他电位电绝缘的汇流排或其他元件和结构将被固定到支柱绝缘体上。支柱绝缘体通常由玻璃纤维增强的热固性聚酯或陶瓷制成。这些材料具有非常低的导热率，通常小于5W/mK。

当电流流过汇流排时，汇流排会形成热。这些汇流排还传导其他组件或电触点产生的热。汇流排通过对流或辐射将热散发到环境中，但也会将热传递给其他组件，如电容器和晶闸管。结果，环境温度和诸如支柱绝缘体的相邻元件的温度增加。这样的温度升高特别是在空调条件差的地区成问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种支柱绝缘体，用于元件和结构与地面或其他电位的电绝缘。

该用于元件和结构与地面或其他电位的电绝缘的支柱绝缘体包括布置在支柱绝缘体的相对的端部处的凹槽，凹槽的底部彼此面对，其特征在于，支柱绝缘体的保留在凹槽的底部之间的部分包括含有金刚石颗粒的塑料复合物。

利用上述支柱绝缘体实现了显著的优点，例如支柱绝缘体的更高导热性，以及良好的电绝缘性。由于支柱绝缘体具有更高的导热性，操作环境和附近元件的温度可以保持较低，从而使元件和单元的功能性和可靠性更好。此外，塑料复合物的良好电绝缘能够使支柱绝缘体的端部彼此绝缘。

在一些实施例中，支柱绝缘体的整个壳体包括含有金刚石颗粒的塑料复合物。

在一些实施例中，支柱绝缘体的保留在凹槽的底部之间的部分包括在支柱绝缘体的外表面上的凸起。

在一些实施例中，凸起在支柱绝缘体的外表面外侧沿支柱绝缘体的横向方向延伸，并且在支柱绝缘体的纵向方向上围绕支柱绝缘体的外表面延伸，使得凸起在支柱绝缘体的外表面处的纵向尺寸大于支柱绝缘体的保留在支柱绝缘体中并在支柱绝缘体的凹槽的底部之间的部分的纵向尺寸。

在一些实施例中，支柱绝缘体的所述端部包括导热率大于5W/mK的材料，例如是铜、铝或钢。

在一些实施例中，塑料复合物包括由环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰胺或聚乙烯构成的基质。

在一些实施例中，塑料复合物还包括氧化铝颗粒、氮化铝颗粒或合成石墨颗粒或者其组合。

在一些实施例中，塑料复合物的金刚石颗粒的直径为1至125微米。

在一些实施例中，塑料复合物具有10至60体积百分比的金刚石颗粒。

在一些实施例中，塑料复合物的颗粒之间的平均距离小于100微米。

附图说明

在下文中，将参考附图更详细地描述本实用新型的一些实施例，其中：

图1示出了根据一个实施例的支柱绝缘体的剖视图，

图2示出了根据另一个实施例的支柱绝缘体的横截面图，

图3示出了根据一个实施例的支柱绝缘体。

具体实施方式

参考图1和图2，用于元件和结构与地面或其他电位的电绝缘的支柱绝缘体包括布置在支柱绝缘体的相对的端部100，110处的凹槽300，310，这些凹槽的底部400，410彼此面对，其中支柱绝缘体的至少保留在凹槽的底部400，410之间的部分200，210包括含有金刚石颗粒的塑料复合物。因此，保留在支柱绝缘体的端部100，110之间的部分200，210使支柱绝缘体的端部100，110分开，并且使其中布置的凹槽300，310彼此电分离，并且能够从支柱绝缘体中散热。

参照图1，根据一个实施例，支柱绝缘体的整个壳体包括含有金刚石颗粒的塑料复合物。结果，布置在支柱绝缘体100，110的端部处的凹槽300，310彼此电分离，并且包括复合物材料的支柱绝缘体有效地从支柱绝缘体散热。

根据一个示例，支柱绝缘体的凹槽300，310位于支柱绝缘体的壳体中。在凹槽中，螺纹嵌入件形成在壳体内，例如通过机械加工，其中不必是单独的螺纹嵌入件。另一方面，螺纹插入件可以是单独的零件，其可以安装在壳体的凹槽中。

参照图2和图3，根据另一个实施例，支柱绝缘体的保留在凹槽310的底部410之间的部分210包括在支柱绝缘体的外表面处的凸起500，510。由于凸起500，510，支柱绝缘体的保留在支柱绝缘体的凹槽310的底部410之间的部分210在支柱绝缘体的外表面外侧的支柱绝缘体的横向方向上延伸，其中支柱绝缘体的与接触空气的部分210的面积更大，使得从支柱绝缘体有效地散热。

参照图3，根据一个实施例，支柱绝缘体的保留在支柱绝缘体中并在支柱绝缘体的凹槽310的底部410之间的部分包括在支柱绝缘体的外表面处的凸起510。该凸起在支柱绝缘体的外表面的外侧沿支柱绝缘体的横向方向延伸，并且在支柱绝缘体的纵向方向上围绕支柱绝缘体的外表面延伸，使得凸起在支柱绝缘体的外表面处的纵向尺寸大于支柱绝缘体的保留在支柱绝缘体的凹槽310的底部410之间的部分的纵向尺寸。因此，除了导热率外，凸起还提供在端部110之间足够的爬电距离。支柱绝缘体的纵向方向可以基于支柱绝缘体的端部来确定，该端部在支柱绝缘体的纵向方向上彼此分开。支柱绝缘体的纵向方向可以垂直于支柱绝缘体的横向方向确定。

支柱绝缘体的凸起500，510可以例如通过粘接或通过机械连接而连接到支柱绝缘体。当根据待连接的元件和材料来选择接触面和表面粗糙度时，技术粘合剂提供牢固的粘合。机械连接可以是插入式连接，其中通过端部110的表面形状，凸起510使支柱绝缘体的端部110锁合

参照图2和图3，根据一个实施例，支柱绝缘体的端部110包括以下材料，例如铝、铜、钢、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、陶瓷，塑料和/或复合物材料。优选地，支柱绝缘体的材料的端部由导热率大于5W/mK的材料制成，例如铜、铝或钢。铜、铝和钢具有良好的强度和高导热性，因此它们有效地从支柱绝缘体散热。

塑料复合物包括基质和金刚石颗粒。基质可以是例如环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺或聚酯。这些塑料具有良好的机械耐久性。金刚石是一种良好的绝缘体，并且具有非常高的导热性(约2000W/mK)，因此它可以有效地从支柱绝缘体中导热。

金刚石颗粒可以是合成的或天然的。合成颗粒可以例如通过化学气相沉积或通过高压和高温工艺来生产。

在一个实施例中，塑料复合物中的金刚石颗粒的直径可以是1至125μm。建议使用不同直径的混合金刚石颗粒。这允许金刚石颗粒的更好的包装效率和从一个颗粒到另一个颗粒的基质材料的薄厚度，从而增加支柱绝缘体的导热性。

在一个实施例中，塑料复合物中的金刚石颗粒的浓度可以为10至60体积百分比。即使金刚石颗粒含量低，如果金刚石与塑料的导热率相比具有非常高的导热率，则塑料基质(例如环氧树脂)的导热率可以显著提高。通过增加金刚石颗粒含量，可以进一步提高支柱绝缘体的导热率。金刚石颗粒还改善了塑料基质的机械性能，例如硬度、屈服强度和拉伸强度。

在一个实施例中，塑料复合物的颗粒之间的平均距离小于100μm，其中颗粒之间的基质材料的平均强度低。由于基质材料的平均强度低，基质材料形成良好的传热路径。这允许复合物材料的良好导热性。

在一个实施例中，除了金刚石颗粒之外，其他颗粒可以用于塑料复合物中，例如合成石墨、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)或其组合。氧化铝的导热率约为30W/mK，氮化铝的导热率约为285W/mK。通过组合颗粒，可以降低支柱绝缘体的原材料成本，或者可以实现所需的应用性能，例如合适的导热性、导电性和机械性能。

通过本实用新型，实现了支柱绝缘体的更高导热率，同时具有良好电绝缘。由于支柱绝缘体具有更高的导热性，操作环境和附近元件的温度可以保持较低，从而使元件和单元具有更好的功能性和可靠性。此外，塑料复合物的良好电绝缘能够使支柱绝缘体的端部彼此绝缘。

工业实用性

至少一些实施例适用于支柱绝缘体。

附图标记列表

100 端部

110 端部

200 部分

210 部分

300 凹槽

310 凹槽

400 底部

410 底部

500 凸起

510 凸起