CN107641309A - 一种高压开关柜柜体用复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压开关柜柜体用复合材料。该复合材料包括以下按重量份数计的组分：铝粉45‑68份、改性碳纤维20‑35份、铜粉30‑45份、氧化铝5‑12份、泡沫镍12‑28份、泡沫铝10‑20份、二氧化硅1‑8份、环氧树脂15‑35份、聚氨酯树脂8‑18份、陶瓷粉10‑25份、丁腈橡胶1‑8份、聚乙二醇30‑55份。与现有技术相比，本发明的复合材料质地轻，透气性好，绝缘能力强，且导热能力强，有效避免电路短路引起的火灾。
Description
技术领域
本发明属于化学电源制备领域，具体涉及一种高压开关柜柜体用复合材料。
背景技术
生产企业和供电管理部门都需要使用大量的开关柜，用以安放各种控制开关、电动机、发电机或者其他控制设备。随着工业的发展，各行各业对电子系统的供电可靠性和稳定性的要求日益提升。高压开关柜作为重要设备，起着关合及开断电力线路的作用，其对电力系统安全可靠运行具有非常重要的意义。高压开关柜内一般会具有母线室、过亚装置、继电器仪表室、隔离开关、断路器室等等。目前，高压开关柜的缺点有：第一，高压开关柜长期运行，其必然出现超负荷运行、开关老化等现象，而这些现象极容易导致开关柜内部局部温度升高，出现安全隐患，如果没有及时的排除这种隐患，很容易引起电火灾，因此，保证开关柜内部空气畅通非常重要。第二，一些位于室外的高压开关柜，当暴雨来临时，雨水容易进入开关柜内部，造成线路短路，甚至引起火灾的发生。
申请号201310448294.X ，名称为一种高压开关柜胶木板，该胶木板包括本体，所述本体安装在开关柜的内腔中，所述本体包括漂白木浆层、棉绒纸层和酚醛树脂层，还包括陶瓷耐磨层，所述陶瓷耐磨层的上下两面设有漂白木浆层，所述漂白木浆层的远离陶瓷耐磨层的一面设置棉绒纸层，所述陶瓷耐磨层与漂白木浆层之间设有一层酚醛树脂层，所述漂白木浆层与棉绒纸层之间设有一层酚醛树脂层，所述漂白木浆层、棉绒纸层、酚醛树脂层和陶瓷耐磨层通过高压压合在一起，所述漂白木浆层和棉绒纸层的材料均含有氮化硅和碳化硅，提高防导电性、防击穿和防静电效果，陶瓷耐磨层采用无定向刚纤维和定向网状进行增强，通过耦合进一步改善韧性，有效防止冲击力造成的破损和剥落。但该胶木板的散热性差，容易引起电火灾。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高压开关柜柜体用复合材料，该材料质地轻，硬度高，传热效果好，作为开关柜材料提高了柜体的安全性。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉45-68份、改性碳纤维20-35份、铜粉30-45份、氧化铝5-12份、泡沫镍12-28份、泡沫铝10-20份、二氧化硅1-8份、环氧树脂15-35份、聚氨酯树脂8-18份、陶瓷粉10-25份、丁腈橡胶1-8份、聚乙二醇30-55份。
作为改进的是，上述高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉60份、改性碳纤维28份、铜粉42份、氧化铝8份、泡沫镍25份、泡沫铝18份、二氧化硅6份、环氧树脂32份、聚氨酯树脂15份、陶瓷粉20份、丁腈橡胶5份、聚乙二醇42份。
作为改进的是，所述改性碳纤维由碳纤维、蓖麻油、稀土混合而成，且固液比为1-2：1。
作为改进的是，所述碳纤维和稀土的质量比为1：1-3。
作为改进的是，所述改性碳纤维的制备方法：将碳纤维浸在蓖麻油中，文火煮20-40min喷雾干燥后，与稀土投入单螺杆挤出机中挤出，即可。
具体地，步骤1，将铝粉、铜粉、氧化铝、泡沫镍、泡沫铝、二氧化硅、陶瓷粉投入反应釜中，加热至1200-1500℃后，投入环氧树脂、聚氨酯树脂，搅拌后喷雾干燥得细粉；步骤2，将丁腈橡胶熔融后，加入聚乙二醇搅拌均匀后，再加入细粉，投入挤出机中挤出，即可。
与现有技术相比，本发明的复合材料质地轻，透气性好，绝缘能力强，且导热能力强，有效避免电路短路引起的火灾。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉45-68份、改性碳纤维20-35份、铜粉30-45份、氧化铝5-12份、泡沫镍12-28份、泡沫铝10-20份、二氧化硅1-8份、环氧树脂15-35份、聚氨酯树脂8-18份、陶瓷粉10-25份、丁腈橡胶1-8份、聚乙二醇30-55份。
其中，所述改性碳纤维由碳纤维、蓖麻油、稀土混合而成，且固液比为1：1，所述碳纤维和稀土的质量比为1：1。所述改性碳纤维的制备方法：将碳纤维浸在蓖麻油中，文火煮20min喷雾干燥后，与稀土投入单螺杆挤出机中挤出，即可。
具体地，步骤1，将铝粉、铜粉、氧化铝、泡沫镍、泡沫铝、二氧化硅、陶瓷粉投入反应釜中，加热至1200℃后，投入环氧树脂、聚氨酯树脂，搅拌后喷雾干燥得细粉；步骤2，将丁腈橡胶熔融后，加入聚乙二醇搅拌均匀后，再加入细粉和改性碳纤维，投入挤出机中挤出，即可。
实施例2
一种高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉60份、改性碳纤维28份、铜粉42份、氧化铝8份、泡沫镍25份、泡沫铝18份、二氧化硅6份、环氧树脂32份、聚氨酯树脂15份、陶瓷粉20份、丁腈橡胶5份、聚乙二醇42份。
其中，所述改性碳纤维由碳纤维、蓖麻油、稀土混合而成，且固液比为1.5：1，所述碳纤维和稀土的质量比为1：2。所述改性碳纤维的制备方法：将碳纤维浸在蓖麻油中，文火煮30min喷雾干燥后，与稀土投入单螺杆挤出机中挤出，即可。
具体地，步骤1，将铝粉、铜粉、氧化铝、泡沫镍、泡沫铝、二氧化硅、陶瓷粉投入反应釜中，加热至1300℃后，投入环氧树脂、聚氨酯树脂，搅拌后喷雾干燥得细粉；步骤2，将丁腈橡胶熔融后，加入聚乙二醇搅拌均匀后，再加入细粉和改性碳纤维，投入挤出机中挤出，即可。
实施例3
一种高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉45-68份、改性碳纤维20-35份、铜粉30-45份、氧化铝5-12份、泡沫镍12-28份、泡沫铝10-20份、二氧化硅1-8份、环氧树脂15-35份、聚氨酯树脂8-18份、陶瓷粉10-25份、丁腈橡胶1-8份、聚乙二醇30-55份。
其中，所述改性碳纤维由碳纤维、蓖麻油、稀土混合而成，且固液比为2：1，所述碳纤维和稀土的质量比为1： 3，所述改性碳纤维的制备方法：将碳纤维浸在蓖麻油中，文火煮40min喷雾干燥后，与稀土投入单螺杆挤出机中挤出，即可。
具体地，步骤1，将铝粉、铜粉、氧化铝、泡沫镍、泡沫铝、二氧化硅、陶瓷粉投入反应釜中，加热至1500℃后，投入环氧树脂、聚氨酯树脂，搅拌后喷雾干燥得细粉；步骤2，将丁腈橡胶熔融后，加入聚乙二醇搅拌均匀后，再加入细粉和改性碳纤维，投入挤出机中挤出，即可。
对比例1
一种高压开关柜柜体用复合材料，包括以下按重量份数计的组分：铝粉60份、碳纤维28份、铜粉42份、氧化铝8份、泡沫镍25份、泡沫铝18份、二氧化硅6份、环氧树脂32份、聚氨酯树脂15份、陶瓷粉20份、丁腈橡胶5份、聚乙二醇42份。
具体地，步骤1，将铝粉、铜粉、氧化铝、泡沫镍、泡沫铝、二氧化硅、陶瓷粉投入反应釜中，加热至1300℃后，投入环氧树脂、聚氨酯树脂，搅拌后喷雾干燥得细粉；步骤2，将丁腈橡胶熔融后，加入聚乙二醇搅拌均匀后，再加入细粉和碳纤维，投入挤出机中挤出，即可。
对实施例1-3和对比例1的复合材料进行性能测试，所得数据如下表所示。
从上述结果可以看出，本发明复合材料质地轻，表面电阻大，泡沫铝和泡沫镍的添加，更是提高了传热能力强，降低了极端条件下，开关柜着火的风险。另外，改性碳纤维的添加，更是提高了复合材料的力学性能。
另外，本发明不限于上述实施方式，只要在不超出本发明的范围内，可以采取各种方式实施本发明。
Claims (5)
1.一种高压开关柜柜体用复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的组分：铝粉45-68份、改性碳纤维20-35份、铜粉30-45份、氧化铝5-12份、泡沫镍12-28份、泡沫铝10-20份、二氧化硅1-8份、环氧树脂15-35份、聚氨酯树脂8-18份、陶瓷粉10-25份、丁腈橡胶1-8份、聚乙二醇30-55份。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜柜体用复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的组分：铝粉60份、改性碳纤维28份、铜粉42份、氧化铝8份、泡沫镍25份、泡沫铝18份、二氧化硅6份、环氧树脂32份、聚氨酯树脂15份、陶瓷粉20份、丁腈橡胶5份、聚乙二醇42份。
3.根据权利要求1所述的一种高压开关柜柜体用复合材料，其特征在于，所述改性碳纤维由碳纤维、蓖麻油、稀土混合而成，且固液比为1-2：1。
4.根据权利要求3所述的一种高压开关柜柜体用复合材料，其特征在于，所述碳纤维和稀土的质量比为1：1-3。
5.根据权利要求3所述的一种高压开关柜柜体用复合材料，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法：将碳纤维浸在蓖麻油中，文火煮20-40min喷雾干燥后，与稀土投入单螺杆挤出机中挤出，即可。
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|---|---|---|---|---|
| CN112251105A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-22 | 广东求精电气有限公司 | 一种复合材料及其制备方法 |
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2017
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| CN112251105A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-22 | 广东求精电气有限公司 | 一种复合材料及其制备方法 |
| CN112251105B (zh) * | 2020-09-27 | 2021-09-24 | 广东求精电气有限公司 | 一种复合材料及其制备方法 |
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