RU2608543C2 - Материал изоляционной ленты, способ его изготовления и применение - Google Patents
Материал изоляционной ленты, способ его изготовления и применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608543C2 RU2608543C2 RU2014149116A RU2014149116A RU2608543C2 RU 2608543 C2 RU2608543 C2 RU 2608543C2 RU 2014149116 A RU2014149116 A RU 2014149116A RU 2014149116 A RU2014149116 A RU 2014149116A RU 2608543 C2 RU2608543 C2 RU 2608543C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- sediment
- insulation
- base fluid
- particle
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 abstract description 29
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- -1 moreover Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011238 particulate composite Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/002—Inhomogeneous material in general
- H01B3/004—Inhomogeneous material in general with conductive additives or conductive layers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/45—Oxides or hydroxides of elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table; Aluminates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
- D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
- D03D15/242—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads inorganic, e.g. basalt
- D03D15/267—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/10—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances metallic oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/30—Windings characterised by the insulating material
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/40—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
- D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/30—Flame or heat resistance, fire retardancy properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2631—Coating or impregnation provides heat or fire protection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric
- Y10T442/2992—Coated or impregnated glass fiber fabric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, к способу его изготовления и применения, в частности для изготовления электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции. Материал изоляционной ленты имеет армирование волокном посредством ткани, причем ячейки ткани заполнены - предпочтительно теплопроводным - композитом на основе частиц. Изобретение обеспечивает повышение теплопроводности волокнистого композита. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, в частности для производства электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная (микалентная) бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции.
Теплопроводные изоляционные ленты используются, например, как основные изоляторы для защиты от скачков напряжения и/или пробоев в электродвигателях, высоковольтных машинах и/или (высоковольтных) генераторах.
Электрические машины, например двигатели и генераторы, имеют электрические проводники, электрическую изоляцию и пакет железа статора. Изоляция имеет целью изолировать проводники один от другого, от пакета железа статора и от окружающей среды. При механической или термической нагрузке при работе машины, в граничных плоскостях между изоляцией и проводником или между изоляцией и пакетом железа статора могут образовываться полости, в которых могут быть образовываться искры из-за частичных электрических разрядов. Из-за искр в изоляции могут образовываться так называемые "Treeing" (древовидные) -каналы. Как следствие, "Treeing"-каналы могут вызвать электрический пробой через изоляцию. Барьер против частичного разряда реализуется за счет использования слюды в изоляции, которая имеет высокую стойкость к частичным разрядам. Слюда используется в виде пластинчатых (чешуйчатых) частиц слюды с обычным размером частиц от нескольких сотен микрометров до нескольких миллиметров, причем частицы слюды перерабатываются в слюдяную бумагу.
При изготовлении слюдяной бумаги чешуйчатые частицы слюды располагаются слоями, так что частицы по существу располагаются параллельно друг другу, причем лежащие непосредственно друг над другом частицы слюды перекрываются с образованием контактных поверхностей. Между контактными поверхностями создаются, как следствие сил ван-дер-Ваальса и водородных мостиковых связей, взаимодействия, которые придают слюдяной бумаге высокую механическую нагрузочную способность и тем самым стабильную форму.
При изготовлении изоляции слюдяная бумага наматывается вокруг проводника, который должен быть изолирован, и пропитывается смолой. Затем композит из смолы и слюдяной бумаги отверждают. Дополнительно, слюдяная бумага может быть нанесена на ткань-подложку из стекла или полиэфира, причем ткань-подложка придает слюдяной бумаге дополнительную стабильность. Клей соединяет ткань-подложку и слюдяную бумагу в слюдяную ленту. Во избежание высоких температур в проводнике при работе машины тепло должно отводиться от проводника в окружающую среду. Теплопроводность слюдяной бумаги составляет всего лишь примерно от 0,2 до 0,25 Вт/мК при комнатной температуре, в результате чего теплоотвод от электрического проводника затруднен.
Улучшение теплопроводности могло бы быть достигнуто как за счет уменьшения толщины изоляции, так и за счет улучшенной теплопроводности изоляции. Известно применение чешуйчатых частиц оксида алюминия вместо чешуйчатых частиц слюды, причем оксид алюминия с теплопроводностью примерно от 25 до 40 Вт/мК имеет значительно более высокую теплопроводность, чем слюда.
Известны изоляционные ленты, которые включают в себя ткань и слюду, причем клей соединяет оба компонента с образованием слюдяной защитной ленты.
За счет комбинации неорганических и полимерных материалов, в общем случае, первоначально высокая теплопроводность неорганической слюды уменьшается. Теплопроводность обычно используемой пропитанной эпоксидными смолами слюдяной ленты со стеклотканью или полиэфирной тканью в качестве материала подложки составляет примерно от 0,2 до 0,25 Вт/мК при комнатной температуре, а теплопроводность чистой слюды, напротив, составляет примерно 0,5 Вт/мК.
Таким образом, современная конфигурация системы и связанный с ней производственный процесс, хотя и хорошо подходят, чтобы обеспечить достаточно стойкое электроизоляционное действие, однако теплоотводу от электрического проводника будут препятствовать теплоизолирующие свойств композиционного материала.
Из документа EP 11164882, на который настоящим дается ссылка во всей его полноте и раскрытие которого является частью настоящего описания, известен способ изготовления пористого композита на основе частиц на электроизоляционной бумаге, включающий в себя следующие этапы: смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц, флюида-основы и агента функционализации (функциональных групп), который распределен во флюиде-основе и в дисперсии имеет массовую долю, которая по отношению к массовой доле частиц соответствует заранее определенному массовому отношению; создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоско-параллельно в осадке; удаление флюида-основы из осадка; введение энергии в осадок, чтобы преодолеть энергию активации той химической реакции агента функционализации с частицами, которая при связывании частиц через агент функционализации из осадка образует композит на основе частиц, причем массовое отношение предварительно определяется таким образом, что композит на основе частиц имеет пористую структуру. Образованное таким способом связывание частиц усиливает взаимодействия частиц между собой, так что предпочтительным образом композит на основе частиц имеет прочность, достаточную для изготовления бумаги.
Недостатком этого способа является то, что хотя посредством способа фильтрации изготавливается лента слюды-оксида алюминия, однако она невыгодным образом соединяется с повышающей прочность волокнистой подложкой, причем используется клей, который, как правило, заполняет ячейки упрочняющего волокнистого композита. Посредством полимерного заполнения ячеек волокнистого композита нетеплопроводным полимером теплопроводность всей системы ограничивается.
Поэтому задачей настоящего изобретения является ориентировать расположение чешуйчатых теплопроводных частиц в волокнистом композите, в частности ориентировать параллельно, так что в волокнистом композите образуются пути теплопроводности.
Решением этой задачи и предметом настоящего изобретения является материал изоляционной ленты, включающий в себя композит на основе частиц и ткань, причем промежутки ткани заполнены композитом на основе частиц. Кроме того, предметом изобретения является способ изготовления изоляционной ленты с наполнителем, включающий в себя следующие этапы способа: смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой; создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоско-параллельно в осадке; введение ткани в осадок и удаление флюида-основы из осадка. Кроме того, предметом изобретения является применение материала изоляционной ленты для изготовления изоляции для защиты от перенапряжений и/или пробоев в электродвигателях, высоковольтном оборудовании и/или (высоковольтных) генераторах.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения ткань выполнена в виде сетки, так что в сетчатой структуре имеются ячейки.
В соответствии с предпочтительной формой выполнения изобретения композит на основе частиц включает в себя чешуйчатые частицы, особенно предпочтительно с аспектным отношением по меньшей мере 50, то есть отношение длины чешуек к толщине чешуек составляет по меньшей мере 50.
В соответствии с еще одной формой выполнения чешуйчатые частицы композита на основе частиц являются хорошо теплопроводными.
В соответствии с предпочтительной формой выполнения способа при смешивании дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой добавляют агент функционализации, который распределен в флюиде-основе и в котором дисперсия имеет массовую долю, которая по отношению к массовой доле частиц соответствует предварительно определенному массовому отношению.
Перед смешиванием дисперсии частицы предпочтительно образуются с по существу мономолекулярным тонким слоем на поверхности частиц, причем тонкий слой создается из другого агента функционализации. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между тонким слоем и агентом функционализации.
К дисперсии из частиц с по существу мономолекулярным тонким слоем и флюида-основы альтернативно добавляются предпочтительно частицы, которые имеют по существу мономолекулярный тонкий слой, который отличается от тонкого слоя первоначально имевшихся в дисперсии частиц. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между двумя или более различными тонкими слоями.
Частицы предпочтительно выбирают таким образом, что они содержат оксид алюминия. Преимуществом оксида алюминия является его высокая теплопроводность по сравнению со слюдой.
В соответствии с другой предпочтительной формой выполнения способа после удаления флюида-основы из осадка добавляется еще один этап способа, на котором в осадок вводится энергия, чтобы преодолеть энергию активации той химической реакции агента функционализации с частицами, которая при связывании частиц через агент функционализации из осадка образует композит на основе частиц, причем массовое отношение предварительно определяется таким образом, что композит на основе частиц имеет пористую структуру. Подобным образом образованное связывание частиц усиливает взаимодействия частиц между собой, так что предпочтительным образом композит на основе частиц имеет прочность, достаточную для изготовления бумаги, и образует пути теплопроводности.
Агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой синтетический материал, в частности термопласт. Синтетический материал предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой полиолефиновый спирт, особенно полиэтиленгликоль или не полностью гидролизованный поливиниловый спирт с молекулярной массой между 1000 и 4000, или полиалкилсилоксан, особенно метокси-терминированный полидиметилсилоксан или силиконовый полиэфир. Кроме того, агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой алкоксисилан и образует по существу мономолекулярный тонкий слой на поверхности частиц. Алкоксисилан предпочтительно выбирается таким образом, что он имеет эпоксидные кольца, в частности 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, или аминогруппы, в частности 3-аминопропилтриэтоксисилан. Кроме того, агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он содержит частицы, особенно наночастицы из диоксида кремния, которые несут поверхностные эпоксидные функциональности.
Соответствующий изобретению способ предпочтительно выполняется таким образом, что энергия для преодоления энергии активации в форме тепла и/или излучения подается к осадку с тканью. Кроме того, соответствующий изобретению способ предпочтительно выполняется таким образом, что удаление флюида-основы осуществляется путем фильтрации с последующей подачей тепла. Удаление растворителя путем подачи тепла и подача тепла для преодоления энергии активации предпочтительным образом может осуществляться в одном этапе способа. При этом флюид-основа предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой воду.
В соответствии с предпочтительной формой выполнения удаление осадка осуществляется после добавления ткани путем фильтрации, так что чешуйчатые частицы всасываются через ткань.
Посредством введения ткани формируется механическое сцепление осадка с тканью. Это не только упрощает процесс изготовления, но и также создает лучшую тепловую связь оксида алюминия с тканью.
Флюид-основа предпочтительно представляет собой растворитель, в котором агент функционализации может растворяться, причем агент функционализации растворен в растворителе. Агент функционализации предпочтительным образом выбирается так, что он образует по существу мономолекулярный тонкий слой на поверхности частиц. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между тонкими слоями. Ткань имеет, по сравнению с чешуйчатыми частицами, например с оксидом алюминия и/или частицами слюды, худшую теплопроводность и поэтому ограничивает общую теплопроводность композита согласно уровню техники. Кроме того, после пропитки согласно уровню техники ячейки в сетке ткани заполняются клеем, так что в этих местах существует сильное препятствие на пути теплового потока. Если теперь путем видоизменения процесса изготовления эти ячейки ткани заполняются теплопроводными частицами, т.е., например, частицами оксида алюминия, то образуются высокотеплопроводные мостики в ячейках ткани или промежутках волокна, так что общая теплопроводность композита возрастает. Испытания показали, что за счет этого общая теплопроводность пропитанного насквозь алюмооксидно-стеклотканного композита увеличивается от 0,4 Вт/мК до 0,48 Вт/мК. Это равносильно увеличению теплопроводности на 20%.
В дальнейшем изобретение поясняется более подробно с помощью двух фигур, которые схематично показывают предпочтительную форму выполнения изобретения:
На фиг. 1 показаны снимки в растровом электронном микроскопе алюмооксидно-стекловолокнистого материала, который был изготовлен в соответствии с изобретением.
Можно видеть структурированную по форме сетки ткань с образованием ячеек, причем ячейки заполнены чешуйчатыми частицами.
Фиг. 2 показывает фрагмент фиг. 1, причем можно видеть заполненную ячейку сетчатой ткани.
Показанные ячейки согласно уровню техники заполняются клеящим веществом, которое, как правило, плохо проводит тепло, потому что связывание между чешуйчатыми частицами и тканью осуществляется только после изготовления - предпочтительно пористого - композита на основе частиц согласно EP 11164882 посредством добавления сетчатой ткани и клея.
Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, к способу его изготовления и применения, в частности для изготовления электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции. Материал изоляционной ленты имеет армирование волокном посредством ткани, причем ячейки ткани заполнены - предпочтительно теплопроводным - композитом на основе частиц.
Claims (16)
1. Материал изоляционной ленты, изготавливаемый способом, включающим в себя смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой; создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоскопараллельно в осадке; введение ткани в осадок и удаления флюида-основы из осадка.
2. Материал изоляционной ленты по п. 1, причем ткань имеет сетчатую структуру.
3. Материал изоляционной ленты по п. 1, причем ткань включает в себя стекловолокна.
4. Материал изоляционной ленты по п. 1, причем частицы композита на основе частиц имеют аспектное отношение больше/равное 50.
5. Материал изоляционной ленты по п. 1, причем композит на основе частиц включает в себя хорошо теплопроводные частицы.
6. Материал изоляционной ленты по п. 5, причем композит на основе частиц включает в себя частицы оксида алюминия.
7. Материал изоляционной ленты по п. 1, причем композит на основе частиц включает в себя агент функционализации.
8. Способ изготовления изоляционной ленты с наполнителем, включающий в себя следующие этапы способа:
смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой;
создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоскопараллельно в осадке;
введение ткани в осадок и
удаление флюида-основы из осадка.
9. Способ по п. 8, причем удаление флюида-основы из осадка осуществляют по меньшей мере частично путем фильтрации.
10. Способ по п. 8, причем в смесь из дисперсии и флюида-основы дополнительно добавляют агент функционализации.
11. Способ по п. 8, включающий в себя после удаления флюида-основы из осадка дополнительный этап способа, на котором в осадок вводят энергию для преодоления энергии активации химической реакции агента функционализации с частицами, так что при связывании частиц через агент функционализации из осадка образуется композит на основе частиц.
12. Применение материала изоляционной ленты по любому из пп. 1-7 для изготовления изоляции для защиты от перенапряжений и/или пробоев в электродвигателях, высоковольтном оборудовании и/или (высоковольтных) генераторах.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012207535.6 | 2012-05-07 | ||
| DE102012207535A DE102012207535A1 (de) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | Isolierband-Material, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dazu |
| PCT/EP2013/057127 WO2013167327A1 (de) | 2012-05-07 | 2013-04-04 | Isolierband-material, verfahren zur herstellung und verwendung dazu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014149116A RU2014149116A (ru) | 2016-06-27 |
| RU2608543C2 true RU2608543C2 (ru) | 2017-01-19 |
Family
ID=48141940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014149116A RU2608543C2 (ru) | 2012-05-07 | 2013-04-04 | Материал изоляционной ленты, способ его изготовления и применение |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150140885A1 (ru) |
| EP (1) | EP2815406A1 (ru) |
| CN (1) | CN104321829B (ru) |
| DE (1) | DE102012207535A1 (ru) |
| IN (1) | IN2014DN07827A (ru) |
| RU (1) | RU2608543C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013167327A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9641037B2 (en) | 2014-08-28 | 2017-05-02 | General Electric Company | Stator slot liners |
| US10427382B2 (en) * | 2015-10-29 | 2019-10-01 | King Abdulaziz University | Composite epoxy material with embedded MWCNT fibers and process of manufacturing |
| US10427378B2 (en) * | 2015-10-29 | 2019-10-01 | King Abdulaziz University | Composite epoxy material with embedded silicon carbide and alumina nanoparticles |
| CN106337239A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 江西盛祥电子材料股份有限公司 | 一种淀粉型电子纱电绝缘布及其生产方法 |
| US10998790B2 (en) | 2019-03-25 | 2021-05-04 | Hamilton Sunstrand Corporation | Fiber woven insulator for electric generator |
| CN111403080A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 东莞讯滔电子有限公司 | 电缆及其制造方法 |
| TW202342842A (zh) | 2022-03-02 | 2023-11-01 | 日商旭化成股份有限公司 | 玻璃布、玻璃布之製造方法、預浸體、印刷電路板 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE883276A (fr) * | 1980-05-13 | 1980-11-13 | Textured Products Inc | Structure de fil et de cable electriques isoles resistant a la flamme |
| RU2032949C1 (ru) * | 1992-07-15 | 1995-04-10 | Виктор Федорович КИБОЛ | Способ изготовления электроизоляционного материала |
| WO2007114876A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Siemens Power Generation, Inc. | Method for making a composite insulation tape with loaded htc materials |
| RU2332736C1 (ru) * | 2004-06-16 | 2008-08-27 | Айсоволта Аг | Слюдяная лента, имеющая максимальное содержание слюды |
| WO2011138173A1 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches isoliermaterial, isolationspapier und isolationsband für eine hochspannungsrotationsmaschine |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1137782B (de) * | 1952-03-20 | 1962-10-11 | Dow Corning A G | Verfahren zur Herstellung von isolierenden Schichtstoffen |
| GB2074898B (en) * | 1980-05-01 | 1984-09-12 | Textured Products Inc | Flame resistant insulated electrical wire and cable construction |
| DE4244298C2 (de) * | 1992-12-28 | 2003-02-27 | Alstom | Isolierband und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US20020004502A1 (en) | 2000-01-05 | 2002-01-10 | Redmond H. Paul | Treatment of inflammatory bowel disease |
| US6605160B2 (en) * | 2000-08-21 | 2003-08-12 | Robert Frank Hoskin | Repair of coatings and surfaces using reactive metals coating processes |
| AR032424A1 (es) * | 2001-01-30 | 2003-11-05 | Procter & Gamble | Composiciones de recubrimiento para modificar superficies. |
| DE102004027093A1 (de) * | 2004-06-02 | 2005-12-29 | Micronas Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Rekonstruktion und Regelung der Phasenlage eines Abtasttaktes bezüglich eines abzutastenden analogen Signals |
| US20080050580A1 (en) * | 2004-06-15 | 2008-02-28 | Stevens Gary C | High Thermal Conductivity Mica Paper Tape |
| JP4996086B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2012-08-08 | 株式会社東芝 | マイカテープおよびこのマイカテープを用いた回転電機コイル |
| JP2009277653A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-26 | Toray Ind Inc | 電気絶縁紙 |
| DE102010019724A1 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches Isolationsmaterial und Isolationsband für eine elektrische Isolation einer Mittel- und Hochspannung |
| CN101961935B (zh) * | 2010-07-30 | 2013-06-26 | 苏州太湖电工新材料股份有限公司 | 一种耐电晕少胶云母带及其用胶粘剂 |
| EP2520619A1 (de) | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines porösen Partikelverbunds für ein elektrisches Isolationspapier |
| CN102324268B (zh) * | 2011-07-01 | 2013-05-01 | 浙江荣泰科技企业有限公司 | 多胶环氧玻璃粉云母带 |
-
2012
- 2012-05-07 DE DE102012207535A patent/DE102012207535A1/de not_active Ceased
-
2013
- 2013-04-04 WO PCT/EP2013/057127 patent/WO2013167327A1/de active Application Filing
- 2013-04-04 IN IN7827DEN2014 patent/IN2014DN07827A/en unknown
- 2013-04-04 CN CN201380024070.4A patent/CN104321829B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-04 RU RU2014149116A patent/RU2608543C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-04-04 US US14/399,243 patent/US20150140885A1/en not_active Abandoned
- 2013-04-04 EP EP13717222.7A patent/EP2815406A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE883276A (fr) * | 1980-05-13 | 1980-11-13 | Textured Products Inc | Structure de fil et de cable electriques isoles resistant a la flamme |
| RU2032949C1 (ru) * | 1992-07-15 | 1995-04-10 | Виктор Федорович КИБОЛ | Способ изготовления электроизоляционного материала |
| RU2332736C1 (ru) * | 2004-06-16 | 2008-08-27 | Айсоволта Аг | Слюдяная лента, имеющая максимальное содержание слюды |
| WO2007114876A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Siemens Power Generation, Inc. | Method for making a composite insulation tape with loaded htc materials |
| WO2011138173A1 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches isoliermaterial, isolationspapier und isolationsband für eine hochspannungsrotationsmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN2014DN07827A (ru) | 2015-05-15 |
| CN104321829B (zh) | 2018-03-13 |
| DE102012207535A1 (de) | 2013-11-07 |
| US20150140885A1 (en) | 2015-05-21 |
| EP2815406A1 (de) | 2014-12-24 |
| WO2013167327A1 (de) | 2013-11-14 |
| CN104321829A (zh) | 2015-01-28 |
| RU2014149116A (ru) | 2016-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2608543C2 (ru) | Материал изоляционной ленты, способ его изготовления и применение | |
| RU2534744C2 (ru) | Электроизоляционный материал, изоляционная бумага и изоляционная лента для высоковольтной ротационной машины | |
| CA2851971A1 (en) | Electrical insulation system comprising a layered insulation tape | |
| RU2662150C2 (ru) | Проводящая бумага для защиты от тлеющего разряда, в частности для защиты от внешнего тлеющего разряда | |
| CN104126207A (zh) | 用于高电压装置的复合材料 | |
| CN109454970B (zh) | 一种高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带的制造方法 | |
| CN102254650B (zh) | 少胶云母带及其制备方法 | |
| Samek et al. | A review of thermal conductivity of epoxy composites filled with Al 2 O 3 or SiO 2 | |
| RU2332736C1 (ru) | Слюдяная лента, имеющая максимальное содержание слюды | |
| Wang et al. | Highly thermally conductive polymer composite enhanced by constructing a dual thermal conductivity network | |
| KR102267280B1 (ko) | 극성 유전체 액체를 포함하는 중합체 조성물 | |
| US9017810B2 (en) | Method for producing a porous particle composite for an electrical insulating paper | |
| CN105226863B (zh) | 一种城轨车辆用直线电机初级线圈高导热绝缘结构 | |
| JP6234479B2 (ja) | 高圧機器用絶縁装置 | |
| CN101211679A (zh) | 单面补强环氧多胶云母带及其制造方法和用途 | |
| US20070089899A1 (en) | Mica tape having maximized mica content | |
| JP2007200986A (ja) | 電磁コイル、その製造方法および回転電機 | |
| CN115917677A (zh) | 由固体绝缘材料和浸渍树脂制成的绝缘系统 | |
| CN112564364A (zh) | 一种高压电机的绝缘结构 | |
| US20190035514A1 (en) | Impregnable electrical insulating paper and method for producing electrical insulating paper | |
| RU2693702C2 (ru) | Лента защиты от коронного разряда и электрическая машина | |
| US20240153668A1 (en) | Insulating System Comprising a Solid Insulating Material and Impregnating Resin | |
| Kim et al. | Polyetherimide for Magnet Wire Applications | |
| Ramkumar et al. | Investigation on the electrothermal properties of nanocomposite HDPE | |
| JP2017516437A (ja) | 絶縁テープ、電気機械用の電気絶縁体としての当該絶縁テープの使用、電気絶縁体及び絶縁テープの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200405 |