CN1085610A

CN1085610A - 氧化膜铝线铝箔(带)及其生产工艺

Info

Publication number: CN1085610A
Application number: CN 93118427
Authority: CN
Inventors: 毛根善
Original assignee: YANLING ELECTROMAGNETIC MATERIAL FACTORY HENAN PROV
Current assignee: YANLING ELECTROMAGNETIC MATERIAL FACTORY HENAN PROV
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2013-09-29
Also published as: CN1036352C

Abstract

本发明是涉及一种用电化学的方法来生产氧化膜铝线、铝箔(带)及其生产工艺，氧化膜铝线、铝箔 (带)是裸铝线、铝箔(带)表面生成一层Al₂O₃氧化膜而成，其生产工艺为用裸铝线、铝箔(带)碱溶液去油污，冲洗再用硝酸中和，水冲洗后，在低压大电流的交流电解液前、后槽内进行阳极氧化，生成Al₂O₃氧化膜之后，再用冷、热水冲洗、烘干、收线下盘，该工艺简单，成本低，其产品耐热耐压，用该产品所绕制的变压器等电器，功率因数高、节能省料，其应用范围广、经济效益大。

Description

本发明是涉及一种用电化学的方法来生产氧化膜铝线铝箔（带）及其生产工艺。

铝线铝箔（带）是绕制变压器的常用材料，而且随着电力事业的发展，特别是输变电力工程系统所用的各种变压器所用铝线铝箔（带）材料越来越多，电焊机、一般变压器、除铁器、电磁铁、整流器等电器设备都需要用铝线铝箔（带）绕制线组，但在使用过程中，这些材料表面本身是不绝缘的，使用时在其外表面需涂一层绝缘物（比如绝缘漆）或包一层绝缘纸，这样以来，会产生以下问题：

1、大家知道，绝缘材料的耐温性能和成本是电器产品生产和使用中的重要问题，直接影响着电器产品的电器性能、使用性能和生产成本，目前，广泛使用的绝缘材料的耐温限度大部分都在120℃以下，120℃以上的绝缘材料因成本太高不能普遍应用，只有在特种电器上才有使用;

2、因铝线铝箔（带）外包绝缘纸等导致变压器绕组体积增大，绕制麻烦，而且这种变压器工作效率差，耗能大，亟待进行革新。

本发明的目的就是提供一种氧化膜铝线铝箔（带）及其生产工艺，以代替目前使用的变压器绕线。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的，利用现有铝线铝箔（带）采用电化学的办法使其表面形成一层AL₂O₃氧化膜，使其成新的可广泛应用于作变压器等绕组的氧化膜铝线铝箔（带），其电化学方法主要是采用电解液槽及交流电阳极氧化而成。

该发明产品易于生产，成本低，耐温，使用方便，其工艺简单，产品质量好，易于推广应用，经济价值大。

以下结合产品及工艺流程对本发明作详细说明。

氧化膜铝线、铝箔或铝带，其构成是铝线、铝箔或铝带采用电化学方法使其自身表面形成一层氧化膜，氧化膜对铝线、铝箔或铝带起绝缘及保护作用，这种外表面形成一层氧化膜的铝线、铝箔或铝带称之为氧化膜铝线、铝箔（带），氧化膜铝线、铝箔、铝带的生产工艺是：

1、材料选择：用裸铝线、铝箔（带）必须符合JB648-77要求，表面光滑清洁，无磕碰划伤、凹坑、边毛刺、翘皮等缺陷;

2、软化处理：对已选用的铝线、铝箔（带）进行软化处理，即在300℃-360℃温度下进行退火，保温8-10小时;

3、净化处理：对软化后的铝线、铝箔（带）再进行净化处理，即在净化液中去油污1-3分钟，其净化液配方为：

a）磷酸三钠50克/升，即每公升净水中加入50克磷酸三钠，（用作去边刺）;

b）可性钠：10克/升，即每公升净水中加入10克的可性钠（用作去油污），即水∶磷酸三钠∶可性钠＝1000∶50∶10（重量比，以克为单位），溶液温度为65℃-70℃，铝线、铝箔（带）经过其溶液后进行冲洗，冲洗是在冲水槽中进行，用自来水冲洗亦可，铝材出水冲槽处上下用毛毡夹住擦净，之后再在中和液中进行中和1-3分钟，中和液为硝酸水溶液，即每升水内加40克硝酸（1000∶-40），在室温下进行。中和处理后，再在冲洗槽内用自来水冲洗并用毛毡擦净;

4、阳极氧化：

用交流电在由硫酸及草酸加水配成的电解溶液中连续进行阳极氧化，使其在表面生成一层AL₂O₃氧化膜，氧化是在电极氧化槽中进行，氧化槽分前后两个，前后槽内氧化液为：前槽，水∶硫酸∶草酸100∶15-16∶15，后槽，水∶硫酸∶草酸＝100∶17-18∶5，即以水为100，其硫酸和草酸各占的比例（可写作硫酸前槽15-16%，后槽17-18%，草酸均为5%），其溶液温度要求前槽30℃-35℃，后槽28℃-33℃;电流密度15-17A/dm²（平方分米），交流工作电压35V，有时可达38-42V（即工作电压在35-42V之间），上述电流电压是用低电压大电流的变压器实现;在氧化中，其氧化速度一般要求车速为1-1.5米/分钟，实际操作过程中，可根据电流密度，电解液温度，氧化膜厚度的不同，经过时间也有所不同，如要求耐压不高，膜层较薄、蔬松，其车速可为1.7米/分;

5、水冲洗：

经氧化出酸槽后的铝线、铝箔（带）进入水槽进行冲洗，并出槽时用毛毡夹住擦净;

6、热水洗：

水冲洗后的铝线、铝箔（带）再经过90℃-95℃的热水槽（中性水）冲洗，进一步清除掉氧化膜空隙中的残酸，时间1分钟;

7、烘干：

将热水冲洗后的铝线、铝箔（带）放入150℃-180℃的电热炉内烘干1-1.5分钟;

8、收线下盘：

经热水冲洗后，将铝线、铝箔（带）卷盘取下存放待用，卷盘时张力要适当，卷速平稳，排线均匀，整齐，线与线盘之间不能磨擦，产品收线下盘后，应进行鉴定验收，贴上标签，按规定包装入库，不合格产品清除。

在上述工艺过程中要指出的是：

1、检查电路、水路、气路、酸路（包括容槽和酸泵）是否正常、畅通无阻，调整自如，不允许有滴漏现象，否则应进行排除;

2、机械传动从放线到收线部分，各种零部件应齐全完整，并已进行了润滑，开机试车5分钟，各部件转动应灵活平稳，调整方便，否则应进行排除。

3、工作前必须穿戴好劳动保护用品;

4、配制硫酸时，应先加水，后倒酸，配好的溶液待温度下降到50℃以下时，方可使用硫泵。

5、将铝线自放线盘引入至收线盘，压入碱槽，打开所有冲洗伐门及冲酸管，并调到合适位置。

6、开车时先按收线开关，起动收线车，后按调速变压开关，起动定速车，调整车速使转速符合要求，再调整收线车调压器，达到张力适中。停车时顺序相反。

7、禁止向硫酸槽内投入铜铁等物，以防污染氧化溶液。

8、每班配检测人员一名，经常对全过程进行检查。每30分钟对温度、浓度检测一次并及时填人卡片，发现问题及时调整。下班前进行整理，签名与接班人员交清。

9、排放废酸时，必须进行中和处理。

10、保养与修理

对各转动部件，每班一润滑，各种电机一年一上油;每生产一个星期，检查一次电极及每个电柱，通过电流比额定电流降低30%时，应及时修理或更换;蒸气锅炉、氧化各种溶槽及压辊，连续工作2个月一检修，达到无污物，无水垢，排放畅通，转动灵活。

采用上述工艺生产出的氧化膜铝线、铝箔（带）其表面直接产生一层0.007-0.01mm厚的氧化膜AL₂O₃，该氧化膜的熔点达2500℃，耐压180V以上，绝对安全温度250℃以上，耐刮、耐拉伸、弯曲半径、附着强度和机械强度均达到或超过企业要求。

本发明产品及工艺非常适合电器绕组的绕制材料，尤其是适用于发热量多或工作环境温度高的电器。采用氧化膜铝箔（带）生产的电器还有功率因数高、节能、省工省时省材料之优点。总之本发明工艺简单，产品耐高温，成本低，节约电能，是目前最经济的新型耐温电磁材料，其推广应用具有不可估量的经济效果及社会效益，开辟了一个节能的新途径。

Claims

1、一种氧化膜铝线铝箔(带)，其特征在于铝线、铝箔(带)外表面有一层AL₂O₃氧化膜。

2、根据权利1所述的氧化膜铝线铝箔（带），其特征在于所说的AL₂O₃氧化膜其厚度一般为0.007-0.01mm。

3、权利要求1或2所述的氧化膜铝线、铝箔（带）的生产工艺，其特征在于是用裸铝线铝箔（带），在300℃-360℃条件下进行软化处理（退火），保温8-10小时后，再用65℃-70℃的净化液进行净化去油污1-3分钟，之后，再在浓度为40克/升的硝酸水溶液中进行中和1-3分钟，在冲洗槽内用水冲洗并擦净后，用低压大电流的交流电在电解液槽中连续进阳极氧化，使其在表面生成一层AL₂O₃氧化膜，氧化后的铝线、铝箔（带）经冷、热水冲洗擦净，再放入150℃-180℃的电热炉内烘干1-1.5分钟，收线下盘，便成为所需的氧化膜铝线、铝箔（带）。

4、根据权利要求3所述的生产工艺，其特征在于所说的净化处理用的净化液为磷酸三钠，可性钠及水的溶液，其配方为以水为1000克（升）磷酸三钠为50克/升，可性钠10克/升。

5、根据权利要求3所述的生产工艺，其特征在于所说的阳极氧化用的电解液为：

氧化前槽内溶液（以水为单位100），硫酸15-16%，草酸5%，温度30℃-35℃;

氧化后槽内溶液（以水为单位100），硫酸17-18%，草酸5%，温度为28-33℃。

6、根据权利要求3所述的生产工艺，其特征在于所说的阳极氧化其工作电压为35V-42V，电流密度为15-17A/dm²（平方分米）。