CN202110759732.9一种无机绝缘漆及其制备方法以及在极薄硅钢带中应用

权利要求

1.一种无机绝缘漆，其特征在于，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50～55％的磷酸二氢铝溶液：30～70％；

质量百分含量为60～70％的磷酸二氢锰溶液：10～15％；

质量百分含量为80～85％的硼酸溶液：5～6％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：1～5％；

质量百分含量为30～35％的硝酸盐溶液：0.1～0.5％；

硅溶胶：10～15％；纳米硅酸铝：10～15％；纳米二氧化硅：20～30％；

消泡剂：1～5％；水溶剂：适量。

2.根据权利要求1所述的无机绝缘漆，其特征在于，所述硅酸铝为纳米级硅溶胶，粒径为5～9nm。

3.一种采用如权利要求1所述的无机绝缘漆的制备方法，其特征在于，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌10～15分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌10～15分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

4.一种用于极薄硅钢带的涂漆装置，其特征在于，所述涂漆装置用于将极薄硅钢带上下表面涂覆上述制备方法制备的无机绝缘漆并进行烘干固化，其包括涂漆机和固化机；所述涂漆机包括第一底涂剂槽、第一无机绝缘漆槽、第一底涂剂辊、第一绝缘漆辊、第二底涂剂槽、第二无机绝缘漆槽、第二底涂剂辊及第二绝缘漆辊，所述第一底涂剂槽设于第一无机绝缘漆槽一侧，所述第一底涂剂辊设于第一底涂剂槽上部，所述第一底涂剂辊下端与放置于第一底涂剂槽中底涂剂相接触，所述第一底涂剂辊上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第一绝缘漆辊设于第一无机绝缘漆槽上部，所述第一绝缘漆辊下端与放置于第一无机绝缘漆槽中无机绝缘漆相接触，所述第一绝缘漆辊上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第二底涂剂槽设于第二无机绝缘漆槽一侧，所述第二底涂剂辊设于第二底涂剂槽上部，所述第二底涂剂辊下端与放置于第二底涂剂槽中底涂剂相接触，所述第二底涂剂辊上端与极薄硅钢带上表面抵接；所述第二绝缘漆辊设于第二无机绝缘漆槽上部，所述第二绝缘漆辊下端与放置于第二无机绝缘漆槽中无机绝缘漆相接触，所述第二绝缘漆辊上端与极薄硅钢带上表面抵接，所述第一底涂剂辊与第一绝缘漆辊水平平行设置，所述第二底涂剂辊与第二绝缘漆辊水平平行设置，所述第一绝缘漆辊外侧设有第一自由辊，所述第二底涂剂辊外侧设有第二自由辊，所述第二绝缘漆辊外侧设有第三自由辊，所述第一自由辊、第二自由辊和第三自由辊平行设置。

5.根据权利要求4所述的涂漆装置，其特征在于，所述固化机的固化温度范围为800～850℃，固化时间为30～50秒。

说明书

一种无机绝缘漆及其制备方法以及在极薄硅钢带中应用

技术领域

本发明涉及极薄硅钢带表面涂覆用的无机绝缘漆工艺方法技术领域，更具体的说，涉及一种无机绝缘漆及其制备方法以及在极薄硅钢带中应用。

背景技术

目前，按硅含量分，硅钢可以分为热轧低硅钢(硅含量1.0％-2.5％)、热轧高硅钢(硅含量3.0％-4.5％)、无取向硅钢(硅含量≤0.5％或>0.5％-3.2％)、取向硅钢(硅含量为2.9％-3.3％)。其中，极薄取向硅钢，用于制造的铁芯工作频率大于400赫兹，是电力、电子工业不可缺少的软磁合金，也是一种重要的金属功能材料，极薄取向硅钢带是冶金产品中生产难度较大，技术含量高，生产工艺复杂的产品。极薄取向硅钢带是将传统取向硅钢带经冷轧和退火后再涂绝缘漆制成。主要应用于做高频变压器、大功率电磁放大器、脉冲变压器、脉冲发电机、轭流圈、电感、储存和记忆元件以及在振动和辐射条件下工作的变压器。以上元件中极薄取向硅钢带多以制成铁芯存在。铁芯的多层及极薄取向硅钢带叠片间电阻优劣和叠片间气隙多少，是通过铁损值影响元件使用效果的。

极薄取向硅钢带在没有涂绝缘漆前是不绝缘的，不绝缘的极薄取向硅钢带是不能被用来制成铁芯的。取向硅钢带表面涂绝缘漆后经过烘干、烧结后使极薄取向硅钢表面形成漆层小于0.005mm的绝缘层，即可达到制造铁芯层间叠片绝缘的要求。极薄取向硅钢带绝缘漆层涂的厚制成铁芯的叠片系数低。涂的过薄，铁芯叠片间电阻达不到要求。涂层厚度不均匀，又影响整体铁芯功能，涂的不平整，粗糙度大于1.6，铁芯叠片气隙大，增加铁芯气隙损耗，使铁芯总损耗增大。因此，极薄取向硅钢带的无机绝缘漆的制备方法及将无机绝缘漆涂覆在极薄硅钢带表面工艺对于极薄硅钢带的应用显得十分关键。

发明内容

为实现以上技术目的，解决现有的极薄硅钢带应用中硅钢片叠片间绝缘性问题，本发明提供了一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50～55％的磷酸二氢铝溶液：30～70％；

质量百分含量为60～70％的磷酸二氢锰溶液：10～15％；

质量百分含量为80～85％的硼酸溶液：5～6％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：1～5％；

质量百分含量为30～35％的硝酸盐溶液：0.1～0.5％；

硅溶胶：10～15％； 纳米硅酸铝：10～15％； 纳米二氧化硅：20～30％；

消泡剂：1～5％； 水溶剂：适量。

进一步地，所述硅酸铝为纳米级硅溶胶，粒径为5～9nm。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 10～15分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌10～15分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

一种用于极薄硅钢带的涂漆装置，所述涂漆装置用于将极薄硅钢带上下表面涂覆上述制备方法制备的无机绝缘漆并进行烘干固化，其包括涂漆机和固化机；所述涂漆机包括第一底涂剂槽、第一无机绝缘漆槽、第一底涂剂辊、第一绝缘漆辊、第二底涂剂槽、第二无机绝缘漆槽、第二底涂剂辊及第二绝缘漆辊，所述第一底涂剂槽设于第一无机绝缘漆槽一侧，所述第一底涂剂辊设于第一底涂剂槽上部，所述第一底涂剂辊下端与放置于第一底涂剂槽中底涂剂相接触，所述第一底涂剂辊上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第一绝缘漆辊设于第一无机绝缘漆槽上部，所述第一绝缘漆辊下端与放置于第一无机绝缘漆槽中无机绝缘漆相接触，所述第一绝缘漆辊上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第二底涂剂槽设于第二无机绝缘漆槽一侧，所述第二底涂剂辊设于第二底涂剂槽上部，所述第二底涂剂辊下端与放置于第二底涂剂槽中底涂剂相接触，所述第二底涂剂辊上端与极薄硅钢带上表面抵接；所述第二绝缘漆辊设于第二无机绝缘漆槽上部，所述第二绝缘漆辊下端与放置于第二无机绝缘漆槽中无机绝缘漆相接触，所述第二绝缘漆辊上端与极薄硅钢带上表面抵接，所述第一底涂剂辊与第一绝缘漆辊水平平行设置，所述第二底涂剂辊与第二绝缘漆辊水平平行设置，所述第一绝缘漆辊外侧设有第一自由辊，所述第二底涂剂辊外侧设有第二自由辊，所述第二绝缘漆辊外侧设有第三自由辊，所述第一自由辊、第二自由辊和第三自由辊平行设置。

进一步地，所述固化机的固化温度范围为800～850℃，固化时间为30～50 秒。

本发明提供一种无机绝缘漆及其制备方法以及用于极薄硅钢带的涂漆装置，其有益效果在于：

本发明采用磷酸二氢铝、纳米二氧化硅为主料制备了一种极薄硅钢带薄绝缘无机绝缘漆的涂层，涂层厚度均匀性好，涂层表面光亮、附着性强、绝缘电阻系数高达50Ω·cm
²。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例的一种用于极薄硅钢带的涂漆装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50％的磷酸二氢铝溶液：35％；

质量百分含量为60％的磷酸二氢锰溶液：11％；

质量百分含量为80％的硼酸溶液：5.2％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：1.5％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.2％；

硅溶胶：11％； 纳米硅酸铝：10％； 纳米二氧化硅：21％；

消泡剂：1.5％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 11分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌11分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例二，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50％的磷酸二氢铝溶液：50％；

质量百分含量为60％的磷酸二氢锰溶液：13％；

质量百分含量为80％的硼酸溶液：5.5％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：2.5％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.3％；

硅溶胶：12％； 纳米硅酸铝：12％； 纳米二氧化硅：23％；

消泡剂：2.5％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 12分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌12分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例三，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50％的磷酸二氢铝溶液：60％；

质量百分含量为60％的磷酸二氢锰溶液：14％；

质量百分含量为80％的硼酸溶液：5.7％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：3.5％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.3％；

硅溶胶：13％； 纳米硅酸铝：13％； 纳米二氧化硅：25％；

消泡剂：3.1％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 13分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌13分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例四，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为50％的磷酸二氢铝溶液：69％；

质量百分含量为60％的磷酸二氢锰溶液：14％；

质量百分含量为80％的硼酸溶液：5.9％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：4.5％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.49％；

硅溶胶：14.5％； 纳米硅酸铝：14.5％； 纳米二氧化硅：29％；

消泡剂：4.0％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 14分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌14分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例五，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为54％的磷酸二氢铝溶液：31％；

质量百分含量为69％的磷酸二氢锰溶液：11％；

质量百分含量为85％的硼酸溶液：5.1％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：1.1％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.2％；

硅溶胶：11％； 纳米硅酸铝：11％； 纳米二氧化硅：21％；

消泡剂：3.0％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 14分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌14分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例六，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为54％的磷酸二氢铝溶液：50％；

质量百分含量为69％的磷酸二氢锰溶液：13％；

质量百分含量为85％的硼酸溶液：5.5％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：2.0％；

质量百分含量为30％的硝酸盐溶液：0.3％；

硅溶胶：13％； 纳米硅酸铝：13％； 纳米二氧化硅：25％；

消泡剂：4.0％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 15分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌15分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

本发明实施例七，

一种无机绝缘漆，由下列物质组成，其重量百分比为：

质量百分含量为54％的磷酸二氢铝溶液：69％；

质量百分含量为69％的磷酸二氢锰溶液：14.9％；

质量百分含量为85％的硼酸溶液：5.9％；

质量百分含量为99％的硅烷偶联剂溶液：4.9％；

质量百分含量为35％的硝酸盐溶液：0.49％；

硅溶胶：14.9％； 纳米硅酸铝：14.9％； 纳米二氧化硅：29％；

消泡剂：4.9％； 水溶剂：适量。

一种采用如上述的无机绝缘漆的制备方法，所述无机绝缘漆制备方法包括以下步骤：

(1)在室温下，将配好份量的液体和水溶剂加入到反应容器中，充分搅拌 15分钟；

(2)将配好份量固体物质的按质量从大到小依次加入，每加入一种组分，均搅拌15分钟；

(3)混合完成后，静置1小时，即无机绝缘漆制作完成。

请参阅图1，一种用于极薄硅钢带的涂漆装置，所述涂漆装置用于将极薄硅钢带上下表面涂覆上述制备方法制备的无机绝缘漆并进行烘干固化，包括涂漆机100和固化机200；所述涂漆机100包括第一底涂剂槽1、第一无机绝缘漆槽 2、第一底涂剂辊3、第一绝缘漆辊4、第二底涂剂槽5、第二无机绝缘漆槽6、第二底涂剂辊7及第二绝缘漆辊8，所述第一底涂剂槽1设于第一无机绝缘漆槽 2一侧，所述第一底涂剂辊3设于第一底涂剂槽1上部，所述第一底涂剂辊3下端与放置于第一底涂剂槽1中底涂剂相接触，所述第一底涂剂辊3上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第一绝缘漆辊4设于第一无机绝缘漆槽2上部，所述第一绝缘漆辊4下端与放置于第一无机绝缘漆槽2中无机绝缘漆相接触，所述第一绝缘漆辊4上端与极薄硅钢带下表面抵接；所述第二底涂剂槽5设于第二无机绝缘漆槽6一侧，所述第二底涂剂辊7设于第二底涂剂槽5上部，所述第二底涂剂辊7下端与放置于第二底涂剂槽5中底涂剂相接触，所述第二底涂剂辊7上端与极薄硅钢带上表面抵接；所述第二绝缘漆辊8设于第二无机绝缘漆槽6上部，所述第二绝缘漆辊8下端与放置于第二无机绝缘漆槽6中无机绝缘漆相接触，所述第二绝缘漆辊8上端与极薄硅钢带上表面抵接，所述第一底涂剂辊3与第一绝缘漆辊4水平平行设置，所述第二底涂剂辊7与第二绝缘漆辊8 水平平行设置，所述第一绝缘漆辊4外侧设有第一自由辊9，所述第二底涂剂辊 7外侧设有第二自由辊10，所述第二绝缘漆辊8外侧设有第三自由辊11，所述第一自由辊9、第二自由辊10和第三自由辊11平行设置。

其中，固化机200的固化温度范围为800℃，固化时间为30秒。

进一步说明：

本发明中极薄硅钢带优选规格如下：

极薄取向硅钢(厚度)：0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.08mm、0.10mm；

极薄无取向硅钢(厚度)：0.05mm、0.08mm、0.10mm、0.145mm；

极薄高硅硅钢(厚度)：0.05mm、0.10mm。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。