CN109837037A - 超导热纳米金刚石绝缘胶及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于绝缘胶技术领域，具体涉及一种超导热纳米金刚石绝缘胶及其应用。所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，在绝缘胶中加入纳米金刚石混合制得，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.001％‑9.99％。本发明在绝缘胶中加入纳米金刚石，提升了绝缘胶的绝缘等级和散热效果；本发明制备的超导热纳米金刚石绝缘胶，能够应用于电动机、发电机、发动机、变压器等，将其应用到电机时，能够将电机的负载温度降低30℃左右，极大的减少了由于负载温度过高引起的电机烧毁现象；还用于电子元器件，电子线路板的表面散热，散热器件的表面散热。

Description

超导热纳米金刚石绝缘胶及其应用
技术领域
本发明属于绝缘胶技术领域，具体涉及一种超导热纳米金刚石绝缘胶及其应用。
背景技术
目前电机、变压器线圈缠绕完毕，需要将线圈在绝缘胶浸渍一段时间后，取出晾干或者烘干；其作用将线圈导线与导线及其它物体之间粘结成为一个整体，使绝缘胶填充线圈中的空隙，起到固定线圈绕组和传导线圈发热的作用。
在应用过程中，由于电机内部温度高导致线圈绝缘强度下降甚至电机烧毁，尤其是大型发电机，这种问题尤为严重。目前，针对大型发电机有采用水管或者风对内部进行降温的，但是，降温效果有限，电机长时间运作时，还是会升温严重。大型电机一旦损坏，一方面会产生大量维修费用，另一方面会影响生产效率。如何将电机或者变压器线圈内部产生的热量高效导出，成为浸渍用高导热绝缘胶研制及其制备的重要难点。
作为绝缘胶，如果它同时具有绝缘性和高导热性能，就可以有效地降低电机绕组升温，从而减少电机体积并能够增大电机的输出功率。传统的绝缘胶主要起绝缘作用，散热效果较差，难以满足使用要求。
中国专利CN 103319928A公开了一种高导热性纳米金刚石绝缘漆及其制备方法，所述的高导热性纳米金刚石绝缘漆是由绝缘漆65～85份，纳米金刚石10～30份，超分散剂5～10份，钛酸酯偶联剂0.06～0.2份和无水乙醇3.3～10份原料配制而成。该产品虽然有一定的散热效果，但是其大量采用纳米金刚石，一方面，纳米金刚石价格昂贵，大量的金刚石增加了生产成本，如果应用，必然会因为成本问题造成市场推广困难；另一方面，其采用的绝缘漆为油性绝缘漆，不够环保，不满足绿色生产的要求。此外，为了增强分散性，采用了大量的助剂，电机运行过程中必然会伴随助剂的挥发，一方面不够环保，另一方面影响现场工作人员的身体健康。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种超导热纳米金刚石绝缘胶，散热效果好，能够有效避免电机因为温度过高烧毁情况的发生，延长设备的使用寿命；本发明同时提供其应用。
本发明所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，在绝缘胶中加入纳米金刚石混合制得，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.001％-9.99％。
优选地，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.01％-0.999％。
更优选地，所述的纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.05％-0.999％。
所述的纳米金刚石的用量并非是越多越好，研究发现，纳米金刚石的用量过少时，降低负载温度的效果不明显；纳米金刚石的用量过多时，其在绝缘胶中的分散性变差，降低负载温度的效果同样会变差。提升绝缘胶的降低负载温度的性能，纳米金刚石的用量的选择非常重要。
所述的绝缘胶为市售绝缘胶。
优选地，所述的绝缘胶为市售水溶性绝缘胶。
所述的纳米金刚石的粒径为10-1000nm。
优选地，所述的纳米金刚石的粒径为10-500nm。纳米金刚石的粒径越小，降低负载温度的效果越好。
由于金刚石是一种优质的绝缘材料，同时它又是一种很好的导热材料，而纳米金刚石大幅度提升了它的这两个优点。
所述的混合为采用高效研磨体进行分散。所述的高效研磨体为申请号：00111318.6的专利中所述的高效研磨体。采用该种分散方法，能够大幅度提升纳米金刚石在绝缘胶中的分散性。
本发明所述的超导热纳米金刚石绝缘胶的应用，用于电动机、发电机、发动机、变压器等；还用于电子元器件，电子线路板的表面散热，散热器件的表面散热。应用时，应用方法与普通市售绝缘胶应用方法相同。应用时，不仅能够用于内部，也可用于机体表面。
综上所述，本发明的有益效果如下：
(1)本发明在绝缘胶中加入纳米金刚石，提升了绝缘胶的绝缘等级和散热效果。
(2)本发明制备的超导热纳米金刚石绝缘胶，能够应用于电动机、发电机、发动机、变压器等，将其应用到电机时，能够将电机的负载温度降低30℃左右，极大的减少了由于负载温度过高引起的电机烧毁现象。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中采用的所有原料均为市购。
实施例1
所述的超导热纳米金刚石绝缘胶配方为：
在市售绝缘胶中加入纳米金刚石，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.1％；采用的纳米金刚石的粒径为：50nm。
混合时，采用高效研磨体进行分散。
实施例2
所述的超导热纳米金刚石绝缘胶配方为：
在市售绝缘胶中加入纳米金刚石，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.5％；采用的纳米金刚石的粒径为：100nm。
混合时，采用高效研磨体进行分散。
实施例3
所述的超导热纳米金刚石绝缘胶配方为：
在市售绝缘胶中加入纳米金刚石，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的1％；采用的纳米金刚石的粒径为：150nm。
混合时，采用高效研磨体进行分散。
实施例4
所述的超导热纳米金刚石绝缘胶配方为：
在市售绝缘胶中加入纳米金刚石，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的9.99％；采用的纳米金刚石的粒径为：200nm。
混合时，采用高效研磨体进行分散。
实施例5
所述的超导热纳米金刚石绝缘胶配方为：
在市售绝缘胶中加入纳米金刚石，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.01％；采用的纳米金刚石的粒径为：250nm。
混合时，采用高效研磨体进行分散。
分别将实施例1-5制备的超导热纳米金刚石绝缘胶与普通市售绝缘胶应用于电动机上进行样品温升实验，实验结果见表1-6，其中，表1对应实施例1制备的绝缘胶，表2对应实施例2制备的绝缘胶，表3对应实施例3制备的绝缘胶，表4对应实施例4制备的绝缘胶，表5对应实施例5制备的绝缘胶，表6对应普通市售绝缘胶。
应用于电动机的方法为：电动机定子在嵌线完成后，将定子完全浸绝缘胶(保证定子线包挂胶量)，然后，将定子放入烘箱(恒温130℃)中烘八小时，出炉后正常组装电动机后实验。
实验方法如下：
将电动机安装到测控机上，首先测量电动机端盖、驱动盖、定子表面温度；然后调节测控机定转矩，将输出功率调节至电动机额定功率，启动电动机，随时间变化记录电动机端盖、驱动盖、定子表面温度并记录，直至电电动机温度饱和。
表1 0.1％浓度
由表格数据得，定子温度在达到118℃左右时基本不再上升，达到饱和。
表2 0.5％浓度
由表格数据得，定子温度在达到127℃左右时基本不再上升，达到饱和。
表3 1％浓度
由表格数据得，定子温度在达到128℃左右时基本不再上升，达到饱和。
表4 9.99％浓度
由表格数据得，定子温度在达到132℃左右时基本不再上升，达到饱和。
表5 0.01％浓度
由表格数据得，定子温度在达到140℃左右时基本不再上升，达到饱和。
表6普通市售绝缘胶(与实施例1-5加入纳米金刚石前的绝缘胶规格相同，且为同一批次)
由表格数据得，定子温度在达到152℃左右时基本不再上升，达到饱和。

Claims (7)

1.一种超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：在绝缘胶中加入纳米金刚石混合制得，纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.001％-9.99％。
2.根据权利要求1所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：所述的纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.01％-0.999％。
3.根据权利要求2所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：所述的纳米金刚石的用量是绝缘胶质量的0.05％-0.999％。
4.根据权利要求1所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：所述的纳米金刚石的粒径为10-1000nm。
5.根据权利要求4所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：所述的纳米金刚石的粒径为10-500nm。
6.根据权利要求1所述的超导热纳米金刚石绝缘胶，其特征在于：所述的混合为采用高效研磨体进行分散。
7.一种权利要求1-6任一所述的超导热纳米金刚石绝缘胶的应用，其特征在于：用于电动机、发电机、发动机、变压器；还用于电子元器件，电子线路板的表面散热，散热器件的表面散热。
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Pledgor: SHANDONG DEPUDA ELECTRIC MOTOR Co.,Ltd.

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