CN115478269A - 一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，所述柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备制备方法包括以下步骤：S1、箔材选择，包括以下子步骤：S11、选择铝箔需表面平整，无凹点、腐蚀、开缝、褶皱、针孔等现象；S12、对箔材的表面处理，用超声波清洗，烘干；S13、箔材的厚度测量，通过测量仪器对箔材的厚度进行记录，选择厚度符合要求的铝箔。该柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，氧化物陶瓷膜层可以将箔材与外界进行隔离，在对风电叶片表面粘贴的过程中，只需要对风电叶片的表面进行一次打磨，不需要进行多次打磨，同时减少防护漆的用量，减轻风电叶片的重量，叶片的防腐、耐磨性能提高、绝缘，防止雷击起火提高了风电机组的发电效率，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及柔性铝基陶瓷绝缘箔材技术领域，具体为一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法。
背景技术
风电叶片是风力发电机的核心部件之一,但风电叶片的工作环境相对恶劣，如强紫外线、风沙、雨水、盐雾、湿热环境、高温等，叶片会出现凹凸不平、分层、老化等各种缺陷，严重影响风力发电机叶片的使用寿命和发电效率，适用于风电叶片防护涂料需要具备高冲击性和高拉伸强度等力学性能，同时需要具备良好的耐候性、耐磨性、砂石防护性和耐腐蚀性，以满足风力机叶片的表面防护要求，通过防护可以减少对风电叶片的损坏；
1.现有技术中的防护方法普遍采用薄膜凝胶型或油漆型涂层防护方式；目前常用的方法有模内胶衣和膜外涂装两种，现行的模外涂装结构至少包括大腻子、小腻子和底面漆三层，在对每一层之前均要对叶片表面进行打磨，这种涂装工序需要设备多，整体时间长，且打磨产生的大量粉尘，使得环保压力较大；
2.目前市场上一般一次刷漆不能达到要求的厚度，需要两到三次刷漆，当漆干了以后才能下一次刷漆，涂装过程工序多，需要多次打磨、刷漆，在对其进行刷漆的过程中，需要对每一层漆进行风干，在风干的过程中就要消耗大量的时间，同时当外层漆部分脱落时，不能再继续对其进行防护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上风电叶片的防护效果不好、需要刷多层漆和漆掉落之后就不能防护的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，所述柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备制备方法包括以下步骤：
S1、箔材选择，包括以下子步骤：
S11、选择铝箔需表面平整，无凹点、腐蚀、开缝、褶皱，并用铝箔针孔度测试仪检测针孔数量；
S12、对箔材的表面处理，用超声波清洗，烘干对箔材表面的氧化物进行清理，使箔材与其他物质更好的反应；
S13、箔材的厚度测量，通过测量仪器对箔材的厚度进行记录，选择厚度符合要求的铝箔；
S2、材料准备，包括以下子步骤：
S21、提前准备一个纳米等离子体氧化槽，将纳米等离子体氧化槽内部清洗干净；
S22、准备纳米等离子体氧化槽将要放置的材料：硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠，将硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠按照制定的量进行配比，在通电之前将配好的溶液进行充分混合；
S3、制备，包括以下子步骤：
S31、将配好的液体放置在纳米等离子体氧化槽的内部，将铝箔放入氧化槽中，进行参数设置，通入电流，使表面生成绝缘陶瓷层；
S4、成品的选择，包括以下子步骤：
S41、通过测量仪器对箔材和膜层的厚度进行记录，将需要的铝箔与和不符合要求的铝箔进行分开，不合格的铝箔可以用于其他用处，减少铝箔的浪费量；
S5、清洗和晾干，包括以下子步骤：
S51、对符合要求的铝箔进行清洗，避免铝箔的表面存在杂质，清洗之后的铝箔挂在支架上，对铝箔上的水进行烘干；
S6、叶片处理，包括以下子步骤：
S61、对叶片表面的进行打磨，使叶片的表面平整，去除表面的灰尘，在叶片表面涂上胶水，之后直接将本产品直接粘贴在叶片表面，最后再在本产品外层涂上面漆即可。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽有两组参数设置，一种是电流设置为2A/dm2、电压设置有600V、温度设置在40度，氧化时间为20分钟，另一种是电流设置为3A/dm2、电压设置有500V、温度设置在50度，氧化时间为30分钟，通过不同的参数可能会影响氧化的速度，判断影响氧化速度的原因。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8-30g/L、氢氧化钠1-5g/L、柠檬酸钠0.5-5g/L、丙三醇1-5ml/L、酒石酸钾钠0.2-2g/L和乙酸钠1-5g/L。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8g/L、氢氧化钠5g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠0.6g/L和乙酸钠4g/L。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠25g/L、氢氧化钠1g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇5ml/L、酒石酸钾钠2g/L和乙酸钠2g/L。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠19g/L、氢氧化钠3g/L、柠檬酸钠2.75g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠1.1g/L和乙酸钠3g/L。
优选的，所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液与箔材反应的原理是通过在轻合金表面进行等离子体放电，进行复杂的电化学、等离子化学和热化学过程，生长了氧化物陶瓷膜层，该氧化物陶瓷膜层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和少量莫来石组成，保留了铝箔的柔性，同时具有绝缘、防腐和耐磨等特性，通过氧化物陶瓷膜层在箔材的表面生成，避免箔材的表面直接与外界进行接触，氧化物陶瓷膜层可具有防腐、抗风沙、抗紫外线和绝缘等特性，即使在面漆部分脱落后，也可以为叶片提供防护。
优选的，在选择合格的箔材时，选择厚度为0.02-0.1mm之间的铝箔，在选择合格的成品时，选择膜层厚度可为10-100um之间的成品，在选择合格的成品时，选择成品厚度为0.02-0.25mm的成品，通过选择合适的厚度可以避免成品在受到其他物体的刮动时风电叶片表面之间与空气进行接触，增加柔性铝基陶瓷绝缘箔材的使用时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)该柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，通过纳米等离子体氧化槽使箔材的表面形成氧化物陶瓷膜层，之后将氧化物陶瓷膜层的外表面涂上面漆，通过氧化物陶瓷膜层的设置在箔材的外表面不会出现掉落的现象，氧化物陶瓷膜层可以将箔材与外界进行隔离，在对风电叶片表面在粘贴的过程中，只需要对风电叶片的表面进行一次打磨，不需要进行多次打磨，可以减少粉尘的产生，可以减少对环境的影响，同时减少防护漆的用量，减轻风电叶片的重量，提高了风电机组的发电效率，减少时间的消耗和工作量，进而增加风电机组的使用寿命，减少维修的次数，减少资金的消耗；
(2)该柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，通过氧化物陶瓷膜层本身的性能，α-Al2O3不溶于强酸强碱，α-Al2O3具有熔点高、耐磨性好、硬度大、机械强度高等优质性能，γ-Al2O3具有强稳定性，避免氧化物陶瓷膜层出现脱落和氧化的现象，通过相应的厚度的柔性铝基陶瓷绝缘箔材，可以避免风电叶片在受到外力之后风电叶片直接暴露在空气中，提高防护的时间，通过将柔性铝基陶瓷绝缘箔材粘贴在风电叶片上就能对风电叶片进行保护，操作方便，减少时间的消耗，柔性铝基陶瓷绝缘箔材具有防腐、抗风沙、抗紫外线和绝缘等特性，即使在面漆部分脱落后，也可以为叶片提供防护，增加防护的寿命；
(3)该柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，通过柔性铝基陶瓷绝缘箔材的设置便于对风电叶片的外表面进行包裹，在刷漆的过程中由于需要进行多次刷漆，在刷漆的过程中可能会出现凹凸不平的现象，柔性铝基陶瓷绝缘箔材贴合在风电叶片的表面就不会出现凹凸不平的现象，由于氧化物陶瓷膜层的结构是多孔的，氧化物陶瓷膜层可以对风电叶片在运行的过程中产生的噪音进行吸附，减少噪音的产生，通过风电叶片进行防护，可以使风电叶片的抵抗能力大大增加，增加风电叶片的使用寿命，氧化物陶瓷膜层的外侧只要刷上一层面漆，减少风干的次数，进而大大减少工作时间和工作量，。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的步骤，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备制备方法包括以下步骤：
S1、箔材选择，包括以下子步骤：
S11、选择铝箔需表面平整，无凹点、腐蚀、开缝、褶皱，并用铝箔针孔度测试仪检测针孔数量；
S12、对箔材的表面处理，用超声波清洗，烘干对箔材表面的氧化物进行清理，使箔材与其他物质更好的反应；
S13、箔材的厚度测量，通过测量仪器对箔材的厚度进行记录，选择厚度符合要求的铝箔；
S2、材料准备，包括以下子步骤：
S21、提前准备一个纳米等离子体氧化槽，将纳米等离子体氧化槽内部清洗干净；
S22、准备纳米等离子体氧化槽将要放置的材料：硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠，将硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠按照制定的量进行配比，在通电之前将配好的溶液进行充分混合；
S3、制备，包括以下子步骤：
S31、将配好的液体放置在纳米等离子体氧化槽的内部，将铝箔放入氧化槽中，进行参数设置，通入电流，使表面生成绝缘陶瓷层；
S4、成品的选择，包括以下子步骤：
S41、通过测量仪器对箔材和膜层的厚度进行记录，将需要的铝箔与和不符合要求的铝箔进行分开，不合格的铝箔可以用于其他用处，减少铝箔的浪费量；
S5、清洗和晾干，包括以下子步骤：
S51、对符合要求的铝箔进行清洗，避免铝箔的表面存在杂质，清洗之后的铝箔挂在支架上，对铝箔上的水进行烘干；
S6、叶片处理，包括以下子步骤：
S61、对叶片表面的进行打磨，使叶片的表面平整，去除表面的灰尘，在叶片表面涂上胶水，之后直接将本产品直接粘贴在叶片表面，最后再在本产品外层涂上面漆即可。
纳米等离子体氧化槽有两组参数设置，一种是电流设置为2A/dm2、电压设置有600V、温度设置在40度，氧化时间为20分钟，另一种是电流设置为3A/dm2、电压设置有500V、温度设置在50度，氧化时间为30分钟。
纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8-30g/L、氢氧化钠1-5g/L、柠檬酸钠0.5-5g/L、丙三醇1-5ml/L、酒石酸钾钠0.2-2g/L和乙酸钠1-5g/L。
纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8g/L、氢氧化钠5g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠0.6g/L和乙酸钠4g/L。
纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠25g/L、氢氧化钠1g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇5ml/L、酒石酸钾钠2g/L和乙酸钠2g/L。
纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠19g/L、氢氧化钠3g/L、柠檬酸钠2.75g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠1.1g/L和乙酸钠3g/L。
纳米等离子体氧化槽内部的溶液与箔材反应的原理是通过在轻合金表面进行等离子体放电，进行复杂的电化学、等离子化学和热化学过程，生长了氧化物陶瓷膜层，该氧化物陶瓷膜层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和少量莫来石组成，保留了铝箔的柔性，同时具有绝缘、防腐和耐磨等特性，通过氧化物陶瓷膜层的性能大大增加防护效果，提高风电叶片的使用寿命。
在选择合格的箔材时，选择厚度为0.02-0.1mm之间的铝箔，在选择合格的成品时，选择膜层厚度可为10-100um之间的成品，在选择合格的成品时，选择成品厚度为0.02-0.25mm的成品。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备制备方法包括以下步骤：
S1、箔材选择，包括以下子步骤：
S11、选择铝箔需表面平整，无凹点、腐蚀、开缝、褶皱，并用铝箔针孔度测试仪检测针孔数量；
S12、对箔材的表面处理，用超声波清洗，烘干对箔材表面的氧化物进行清理，使箔材与其他物质更好的反应；
S13、箔材的厚度测量，通过测量仪器对箔材的厚度进行记录，选择厚度符合要求的铝箔；
S2、材料准备，包括以下子步骤：
S21、提前准备一个纳米等离子体氧化槽，将纳米等离子体氧化槽内部清洗干净；
S22、准备纳米等离子体氧化槽将要放置的材料：硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠，将硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、丙三醇、酒石酸钾钠和乙酸钠按照制定的量进行配比，在通电之前将配好的溶液进行充分混合；
S3、制备，包括以下子步骤：
S31、将配好的液体放置在纳米等离子体氧化槽的内部，将铝箔放入氧化槽中，进行参数设置，通入电流，使表面生成绝缘陶瓷层；
S4、成品的选择，包括以下子步骤：
S41、通过测量仪器对箔材和膜层的厚度进行记录，将需要的铝箔与和不符合要求的铝箔进行分开，不合格的铝箔可以用于其他用处，减少铝箔的浪费量；
S5、清洗和晾干，包括以下子步骤：
S51、对符合要求的铝箔进行清洗，避免铝箔的表面存在杂质，清洗之后的铝箔挂在支架上，对铝箔上的水进行烘干；
S6、叶片处理，包括以下子步骤：
S61、对叶片表面的进行打磨，使叶片的表面平整，去除表面的灰尘，在叶片表面涂上胶水，之后直接将本产品直接粘贴在叶片表面，最后再在本产品外层涂上面漆即可。
2.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：应用一所述纳米等离子体氧化槽有两组参数设置，一种是电流设置为2A/dm2、电压设置有600V、温度设置在40度，氧化时间为20分钟，另一种是电流设置为3A/dm2、电压设置有500V、温度设置在50度，氧化时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8-30g/L、氢氧化钠1-5g/L、柠檬酸钠0.5-5g/L、丙三醇1-5ml/L、酒石酸钾钠0.2-2g/L和乙酸钠1-5g/L。
4.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠8g/L、氢氧化钠5g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠0.6g/L和乙酸钠4g/L。
5.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠25g/L、氢氧化钠1g/L、柠檬酸钠3g/L、丙三醇5ml/L、酒石酸钾钠2g/L和乙酸钠2g/L。
6.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液，由以下材料的重量份的成分组成：硅酸钠19g/L、氢氧化钠3g/L、柠檬酸钠2.75g/L、丙三醇3ml/L、酒石酸钾钠1.1g/L和乙酸钠3g/L。
7.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：所述纳米等离子体氧化槽内部的溶液与箔材反应的原理是通过在轻合金表面进行等离子体放电，进行复杂的电化学、等离子化学和热化学过程，生长了氧化物陶瓷膜层，该氧化物陶瓷膜层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和少量莫来石组成，保留了铝箔的柔性，同时具有绝缘、防腐和耐磨等特性。
8.根据权利要求1所述的一种柔性铝基陶瓷绝缘箔材制备方法，其特征在于：在选择合格的箔材时，选择厚度为0.02-0.1mm之间的铝箔，在选择合格的成品时，选择膜层厚度可为10-100um之间的成品，在选择合格的成品时，选择成品厚度为0.02-0.25mm的成品。
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