CN104761937A - 一种石墨烯散热涂料及其制备方法、气体绝缘开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯散热涂料及其制备方法、气体绝缘开关设备，其中石墨烯散热涂料的各组分质量份数组成为：石墨烯9-12份，纯聚脂树脂30-40份，固化剂18-21份，稀释剂21-25份，填料8-16份。将制得的石墨烯散热涂料采用常规涂覆方式进行涂覆，将所述的石墨烯散热涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备的发热零部件表面。涂层膜厚为20-60微米，再经过在200℃-230℃固化30分钟。这种涂覆石墨烯散热涂料的气体绝缘开关设备具有优异的散热性能，散热降温明显，并且制备工艺简单。

Description

一种石墨烯散热涂料及其制备方法、气体绝缘开关设备

技术领域

本发明涉及气体绝缘开关设备领域，更具体的说，本发明涉及一种石墨烯散热涂料及其制备方法，本发明还涉及气体绝缘开关设备。

背景技术

中压气体绝缘箱式开关设备，是将真空断路器、母线、隔离开关等高压元件集中安装在密闭的箱体中，内充低气压气体作为绝缘介质，用真空为灭弧介质，运用现代绝缘技术、密封技术、制造技术、数字技术等生产的集智能控制、保护、监视、测量、通讯于一体的新技术产品。

由于主导电回路密封在低压力气体的箱体内，尽管消除了外部环境对气箱内元器件绝缘的影响，使其符合小型化和高可靠性的要求，但其结构布局同时也阻碍了箱内热量的散发，当一次回路承担着高电压、大电流的传输时，温升的问题愈显突出，引起元器件及导电回路的温度上升。散热问题解决不好会导致设备提前老化，温度过高能使材料的物理、化学性能起变化，机械性能和电器性能下降，最后导致高压电器的工作故障，甚至造成严重事故。目前气体绝缘开关设备采用的涂料为环氧树脂，存在散热性能差的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种石墨烯散热涂料及其制备方法，本发明还提供应用上述石墨烯散热涂料的气体绝缘开关设备，利用石墨烯散热涂层的散热功能，有效降低开关设备表面和内部温度，散热降温明显。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-12份，纯聚脂树脂30-40份，固化剂18-21份，稀释剂21-25份，填料8-16份。

进一步的，一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-11份，纯聚脂树脂30-38份，固化剂19-21份，稀释剂22-25份，填料9-16份。

进一步的，一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-10份，纯聚脂树脂30-35份，固化剂20-21份，稀释剂24-25份，填料10-15份。

所述的纯聚酯树脂选自饱和聚酯树脂，所述的固化剂选自氨基树脂，所述稀释剂选自苯乙烯，所述填料选自滑石粉。

一种石墨烯散热涂料的制备方法，包括以下步骤：

首先，制备石墨烯散热涂料，将石墨烯、稀释剂按上述比例进行充分的研磨混合以确保其均匀；

其次，按上述比例加入填料、纯聚脂树脂进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；

最后，施工时按上述比例将固化剂与石墨烯散热涂料混合均匀，用稀释剂稀释。

上述各步骤均在常温常压下进行。

所述的石墨烯散热涂料的用途，应用于气体绝缘开关设备。

根据如上所述的石墨烯散热涂料，本发明还提供一种气体绝缘开关设备，包括以下步骤：

将制得的石墨烯散热涂料采用常规涂覆方式进行涂覆，利用喷涂、辊涂、淋涂方法把涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备发热零部件表面；涂层膜厚为20-60微米，再经过在200℃-230℃固化30分钟。

本发明的有益效果是：

本发明采用石墨烯与纯聚脂、固化剂、稀释剂混合，得到一种应用于气体绝缘开关设备的石墨烯散热涂料，这种涂料使气体绝缘开关设备在低压力气体中的载流与散热性能得到改善。

这种涂层具有优良的散热功能，散热涂料以红外波长向低压力气体中自动辐射走被涂刷物体上的热量，膜面的热辐射发射率可达98％左右，有效降低气体绝缘开关设备表面和内部温度，散热降温明显。

具体实施方式

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

下面结合若干实施例对上述石墨烯散热涂料进行进一步说明：

实施例1

一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9份，饱和聚酯树脂30份，氨基树脂21份，苯乙烯25份，滑石粉15份。

在常温常压下，将石墨烯9份、苯乙烯10份进行充分的研磨混合以确保其均匀；加入滑石粉15份、饱和聚酯树脂30份进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；施工时按比例将氨基树脂21份与石墨烯散热涂料混合均匀，用苯乙烯15份稀释。

将制得的石墨烯散热涂料采用利用喷涂把涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备发热零部件表面；涂层膜厚为20微米，再经过在200℃固化30分钟。

实施例2

一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯10份，饱和聚酯树脂35份，氨基树脂20份，苯乙烯25份，滑石粉10份。

在常温常压下，将石墨烯10份、苯乙烯10份进行充分的研磨混合以确保其均匀；加入滑石粉10份、饱和聚酯树脂35份进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；施工时按比例将氨基树脂20份与石墨烯散热涂料混合均匀，用苯乙烯15份稀释。

将制得的石墨烯散热涂料采用利用辊涂把涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备发热零部件表面；涂层膜厚为30微米，再经过在210℃固化30分钟。

实施例3

一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯11份，饱和聚酯树脂38份，氨基树脂19份，苯乙烯22份，滑石粉10份。

在常温常压下，将石墨烯11份、苯乙烯10份进行充分的研磨混合以确保其均匀；加入滑石粉10份、饱和聚酯树脂38份进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；施工时按比例将氨基树脂19份与石墨烯散热涂料混合均匀，用苯乙烯12份稀释。

将制得的石墨烯散热涂料采用利用淋涂把涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备发热零部件表面；涂层膜厚为40微米，再经过在220℃固化30分钟。

实施例4

一种石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯12份，饱和聚酯树脂40份，氨基树脂18份，苯乙烯21份，滑石粉9份。

在常温常压下，将石墨烯12份、苯乙烯10份进行充分的研磨混合以确保其均匀；加入滑石粉9份、饱和聚酯树脂40份进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；施工时按比例将氨基树脂18份与石墨烯散热涂料混合均匀，用苯乙烯11份稀释。

将制得的石墨烯散热涂料采用利用辊涂把涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备发热零部件表面；涂层膜厚为60微米，再经过在230℃固化30分钟。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种石墨烯散热涂料，其特征在于：按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-12份，纯聚脂树脂30-40份，固化剂18-21份，稀释剂21-25份，填料8-16份。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热涂料，其特征在于：所述的石墨烯散热涂料按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-11份，纯聚脂树脂30-38份，固化剂19-21份，稀释剂22-25份，填料9-16份。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热涂料，其特征在于：所述的石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9-10份，纯聚脂树脂30-35份，固化剂20-21份，稀释剂24-25份，填料10-15份。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种石墨烯散热涂料，其特征在于：所述的纯聚酯树脂选自饱和聚酯树脂，所述的固化剂选自氨基树脂，所述稀释剂选自苯乙烯，所述填料选自滑石粉。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯散热涂料，其特征在于：所述的石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯9份，饱和聚酯树脂30份，氨基树脂21份，苯乙烯25份，滑石粉15份。

6.根据权利要求4所述的一种石墨烯散热涂料，其特征在于：所述的石墨烯散热涂料，按照质量百分比由以下组分组成：石墨烯12份，饱和聚酯树脂40份，氨基树脂18份，苯乙烯21份，滑石粉9份。

7.一种如权利要求1-3任一所述石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

首先，在常温常压下，制备石墨烯散热涂料，按比例将石墨烯、稀释剂进行充分的研磨混合以确保其均匀；

其次，在常温常压下，按比例将填料、纯聚脂树脂进行充分的研磨混合以确保其均匀，过滤制得石墨烯散热涂料；

最后，在常温常压下，按比例将固化剂与石墨烯散热涂料混合均匀，用稀释剂稀释，制得成品。

8.一种权利要求1所述的石墨烯散热涂料的用途，其特征在于：应用于气体绝缘开关设备。

9.一种气体绝缘开关设备，其特征在于：将如权利要求7所述的制备方法制得的石墨烯散热涂料采用喷涂、辊涂、淋涂方式进行涂覆，将石墨烯散热涂料均匀的涂覆在气体绝缘开关设备的发热零部件表面，涂层膜厚为20-60微米，经过200℃-230℃固化30分钟。