CN111883306B - 一种高温漆包线及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及漆包线领域,目的在于提供一种具有耐高温和耐低温的优点的高温漆包线。采用的技术方案为:一种高温漆包线,包括导线,所述导线外依次设有石英材料层、二氧化硅材料层、玻璃纤维材料层、玻璃纤维和二氧化硅混合层、硅材料层。本发明的漆包线能承受高达450℃高温,电性能基本不变,具有较佳的耐高温特性;能承受高达‑100℃低温,电性能基本不变,具有较佳的耐低温特性;具有良好的弯曲性和抗拉性。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线领域,具体涉及一种高温漆包线及制备方法。
背景技术
航天航空发动机的重要发展方向是向微型化、集成化、超高温和超低温方向发展。航天航空发动机是一个非常复杂的控制系统,它由多个复杂的子系统、子子系统组成,这其中就包含很多电液转换元件,而电液转换元件中,漆包线是一个必不可少的器件。
目前漆包线具有以下不足温度范围窄,通常范围为:-60℃~250℃,电液转换元件在超过250℃环境中使用,就需要冷却系统对电液转换元件进行降温,增加了航空发动机的重量、成本,增加了系统的复杂性,降低了航空发动机的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温漆包线,具有耐高温和耐低温的优点。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案是:一种高温漆包线,包括导线,所述导线上由内而外依次包覆有石英材料层、二氧化硅材料层、玻璃纤维材料层、玻璃纤维和二氧化硅混合层、硅材料层。
优选的,所述石英材料层由以下按质量份数计的原料制备而成:石英49份、聚酯酯胶清漆35份、木屑10份、酒精5份、三氧化硫1份。
优选的,所述二氧化硅材料层由以下按质量份数计的原料制备而成:二氧化硅55份、聚酯酯胶清漆35份、酒精9份、三氧化硫1份。
优选的,所述玻璃纤维材料层由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维25份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、二氧化硅占15份、三氧化硫5份。
优选的,所述玻璃纤维和二氧化硅混合层由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维10份、二氧化硅30份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、三氧化硫5份。
优选的,所述硅材料层由以下按质量份数计的原料制备而成:硅25份、聚酯酯胶清漆45份、酒精0.5份、二氧化硅25份、三氧化硫4.5份。
一种高温漆包线的制备方法,包括以下制备步骤:
S1:原料加工:将石英、二氧化硅、玻璃纤维、硅分别加工成粉末;
S2:石英材料层喷涂:将49份石英粉末与35份聚酯酯胶清漆、10份木屑、5份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A1,所述混合料A1均匀喷涂在导线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A1漆包线;
S3:二氧化硅材料层喷涂:将55份二氧化硅粉末与35份聚酯酯胶清漆、9份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A2,所述混合料A2均匀喷涂在A1漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A2漆包线;
S4:玻璃纤维材料层喷涂:将25份玻璃纤维粉末、50份聚酯酯胶清漆、15份二氧化硅、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A3,所述混合料A3均匀喷涂在A2漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A3漆包线;
S5:玻璃纤维和二氧化硅混合层喷涂:将10份玻璃纤维粉末、30份二氧化硅粉末、50份聚酯酯胶清漆、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A4,所述混合料A4均匀喷涂在A3漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A4漆包线;
S6:硅材料层喷涂:将25份硅粉末、45份聚酯酯胶清漆、25份二氧化硅、0.5份酒精、4.5份三氧化硫均匀混合得到混合料A5,所述混合料A5均匀喷涂在A4漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A5漆包线;
S7:高温处理:先将所述A5漆包线放置在温度为250℃的环境中保温4小时以上,然后再在温度为500℃的环境中保温4小时以上,并得到A6漆包线;
S8:低温处理:将A6漆包线放置在温度为-110℃的环境中保温4小时以上,得到A7漆包线。
优选的,所述石英粉末、二氧化硅粉末、玻璃纤维粉末和硅粉末的粒径均小于0.5um。
本发明的有益效果集中体现在:本发明的漆包线具有以下特点:
一、能承受高达450℃高温,电性能基本不变,具有较佳的耐高温特性;
二、能承受高达-100℃低温,电性能基本不变,具有较佳的耐低温特性;
三、具有良好的弯曲性和抗拉性;
四、漆包线绝缘层厚度和普通漆包线一致;
五、不改变漆包线导线的基本特性。
附图说明
图1是本发明高温漆包线轴向截面图;
图2是本发明高温漆包线径向截面图;
图3是本发明高温漆包线制备流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示,一种高温漆包线,包括导线1,所述导线1是漆包线的导电体,此材料具有良好的导电性能,在本实施例中技术人员可根据实际需求旋转导线1的材料;所述导线1上由内而外依次包覆有石英材料层2、二氧化硅材料层3、玻璃纤维材料层4、玻璃纤维和二氧化硅混合层5、硅材料层6,其中,石英材料层2位于最内层,是漆包线导线1的绝缘材料,且具有很好的绝缘性能;二氧化硅材料层3能解决石英材料层2的压电效应,能提高漆包线的绝缘程度;所述玻璃纤维材料层4主要利用玻璃纤维致密性,使漆包线的绝缘性一致,能弥补可能存在的非绝缘性地方,进一步提高漆包线的绝缘性能;所述硅材料层6能弥补二氧化硅可能存在的导电性,提高漆包线的绝缘性能。
对于石英材料层2、二氧化硅材料层3、玻璃纤维材料层4、玻璃纤维和二氧化硅混合层5和硅材料层6的制备由以下不同比例的原料制成:
所述石英材料层2由以下按质量份数计的原料制备而成:石英49份、聚酯酯胶清漆35份、木屑10份、酒精5份、三氧化硫1份;其中,木屑作为绝缘剂,能提升石英材料层2的绝缘性能;聚酯酯胶清漆作为粘合剂,酒精作为稀释剂和溶解剂;三氧化硫作为催化剂,用于加速固化时间,增加粘合度。
所述玻璃纤维材料层4由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维25份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、二氧化硅占15份、三氧化硫5份;聚酯酯胶清漆作为粘合剂,酒精作为稀释剂和溶解剂;三氧化硫作为催化剂,用于加速固化时间,增加粘合度。
所述玻璃纤维和二氧化硅混合层5由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维10份、二氧化硅30份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、三氧化硫5份;聚酯酯胶清漆作为粘合剂,酒精作为稀释剂和溶解剂;三氧化硫作为催化剂,用于加速固化时间,增加粘合度。
所述硅材料层6由以下按质量份数计的原料制备而成:硅25份、聚酯酯胶清漆45份、酒精0.5份、二氧化硅25份、三氧化硫4.5份;聚酯酯胶清漆作为粘合剂,酒精作为稀释剂和溶解剂;三氧化硫作为催化剂,用于加速固化时间,增加粘合度。
如图3所示,一种高温漆包线的制备方法,包括以下制备步骤:
S1:原料加工:将石英、二氧化硅、玻璃纤维、硅分别加工成粉末,制成的石英粉末、二氧化硅粉末、玻璃纤维粉末和硅粉末的粒径均小于0.5um;
S2:石英材料层2喷涂,将49份石英粉末、35份聚酯酯胶清漆、10份木屑、5份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A1,所述混合料A1均匀喷涂在导线1的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,自然冷却到常温后得到A1漆包线;
S3:二氧化硅材料层3喷涂,将55份二氧化硅粉末、35份聚酯酯胶清漆、9份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A2,所述混合料A2均匀喷涂在A1漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,自然冷却到常温,并得到A2漆包线;
S4:玻璃纤维材料层4喷涂,将25份玻璃纤维粉末、50份聚酯酯胶清漆、15份二氧化硅粉末、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A3,所述混合料A3均匀喷涂在A2漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,自然冷却到常温后得到A3漆包线;
S5:玻璃纤维和二氧化硅混合层5喷涂,将10份玻璃纤维粉末、30份二氧化硅粉末、50份聚酯酯胶清漆、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A4,所述混合料A4均匀喷涂在A3漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,自然冷却到常温后得到A4漆包线;
S6:硅材料层6喷涂,将25份硅粉末与45份聚酯酯胶清漆、25份二氧化硅、0.5份酒精、4.5份三氧化硫均匀混合得到混合料A5,所述混合料A5均匀喷涂在A4漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,自然冷却到常温后得到A5漆包线;
在步骤S2~S6中,所述二氧化硅、酒精在保温的过程中与空气中的氧气相接触,同时在催化剂三氧化硫的催化作用下,能加快喷涂后的混合物料的固化时间,增加粘合度。
S7:高温处理:先将所述A5漆包线放置在温度为250℃的环境中保温4小时以上,然后再在温度为500℃的环境中保温4小时以上,自然冷却到常温后得到A6漆包线;
S8:低温处理:将A6漆包线放置在温度为-110℃的环境中保温4小时以上,得到A7漆包线;
经步骤S8得到的A7漆包线为本发明的高温漆包线,该高温漆包线具有以下特性:
1、能承受高达450℃高温,电性能基本不变;
2、能承受高达-100℃低温,电性能基本不变;
3、漆包线的外径和普通漆包线一致;
4、具有良好的弯曲性和抗拉性;
5、不改变漆包线导线1的基本特性;
6、漆包线绝缘层厚度和普通漆包线一致。
本发明的高温漆包线可直接使用在超过250℃环境中的电液转换元件,无需使用冷却系统进行辅助降温,降低了航空发动机的重量、成本,同时降低了航空发动机系统的复杂性。
需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
Claims (3)
1.一种高温漆包线,包括导线(1),其特征在于:所述导线(1)上由内而外依次包覆有石英材料层(2)、二氧化硅材料层(3)、玻璃纤维材料层(4)、玻璃纤维和二氧化硅混合层(5)、硅材料层(6);
所述石英材料层(2)由以下按质量份数计的原料制备而成:石英49份、聚酯酯胶清漆35份、木屑10份、酒精5份、三氧化硫1份;
所述二氧化硅材料层(3)由以下按质量份数计的原料制备而成:二氧化硅55份、聚酯酯胶清漆35份、酒精9份、三氧化硫1份;
所述玻璃纤维材料层(4)由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维25份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、二氧化硅占15份、三氧化硫5份;
所述玻璃纤维和二氧化硅混合层(5)由以下按质量份数计的原料制备而成:玻璃纤维10份、二氧化硅30份、聚酯酯胶清漆50份、酒精5份、三氧化硫5份;
所述硅材料层(6)由以下按质量份数计的原料制备而成:硅25份、聚酯酯胶清漆45份、酒精0.5份、二氧化硅25份、三氧化硫4.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高温漆包线的制备方法,其特征在于:包括以下制备步骤:
S1:原料加工:将石英、二氧化硅、玻璃纤维、硅分别加工成粉末;
S2:石英材料层(2)喷涂:将49份石英粉末、35份聚酯酯胶清漆、10份木屑、5份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A1,所述混合料A1均匀喷涂在导线(1)的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A1漆包线;
S3:二氧化硅材料层(3)喷涂:将55份二氧化硅粉末、35份聚酯酯胶清漆、9份酒精、1份三氧化硫均匀混合得到混合料A2,所述混合料A2均匀喷涂在A1漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A2漆包线;
S4:玻璃纤维材料层(4)喷涂:将25份玻璃纤维粉末、50份聚酯酯胶清漆、15份二氧化硅粉末、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A3,所述混合料A3均匀喷涂在A2漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A3漆包线;
S5:玻璃纤维和二氧化硅混合层(5)喷涂:将10份玻璃纤维粉末、30份二氧化硅粉末、50份聚酯酯胶清漆、5份酒精、5份三氧化硫均匀混合得到混合料A4,所述混合料A4均匀喷涂在A3漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A4漆包线;
S6:硅材料层(6)喷涂:将25份硅粉末、45份聚酯酯胶清漆、25份二氧化硅粉末、0.5份酒精、4.5份三氧化硫均匀混合得到混合料A5,所述混合料A5均匀喷涂在A4漆包线的外壁上,并在温度为50℃的环境中保温4个小时以上,得到A5漆包线;
S7:高温处理:先将所述A5漆包线放置在温度为250℃的环境中保温4小时以上,然后再在温度为500℃的环境中保温4小时以上,并得到A6漆包线;
S8:低温处理:将A6漆包线放置在温度为-110℃的环境中保温4小时以上,得到A7漆包线。
3.根据权利要求2所述的一种高温漆包线的制备方法,其特征在于:所述石英粉末、二氧化硅粉末、玻璃纤维粉末和硅粉末的粒径均小于0.5um。
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CN111883306A (zh) | 2020-11-03 |
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GR01 | Patent grant | ||
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