[发明专利]一种利用霍尔效应节电的能量涂层

说明书

本发明专利属于节约电能领域，尤其涉及一种利用霍尔效应节电的能量涂层，简称“能量涂”。所述能量涂由纳米永磁合金粉末、粘结成膜材料组成，按重量计：纳米永磁合金粉末63～65%，粘结成膜材料35～37%；制备方法是：以钕铁硼合金粉或钕粉、铁粉和硼粉为原料，利用球磨机制得纳米永磁合金粉末，再将纳米永磁合金粉末均匀分散于粘结成膜材料。能量涂主要涂覆于电缆铺设用桥架的盖板或侧板；涂覆后的膜层干燥后在磁能量场作用下被激活，使通电电缆发生霍尔效应，减少了由于电子无序碰撞导致电路中导体产生的热量，从而降低路损线损，提高整个输变电过程的有效功功率，达到节能节电、保护用电设备的目的。

技术领域

本发明专利属于节约电能领域，尤其涉及一种利用霍尔效应节电的能量涂层。

背景技术

现在的电力系统节约电能的主要技术为：变频节能、利用电容器节能、抑制谐波节能、利用永磁材料代替电磁铁节能等，尚无利用霍尔效应节约电能的技术。利用现有技术节约电能需要在电路中增加节能设备，如变频器、电容器、滤波器、更换电机等，需要进行多次调试，而且存在节电设备故障的问题。

自1879年美国物理学家霍尔发现“霍尔效应”以来，人们把霍尔效应应用于各种传感器或开关的制造，例如分电器上的信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器等。而为了制备低能耗的高速电子器件，从而推动信息技术革命，人们把研究聚焦在具有反常霍尔效应的材料的设计、制备与调控上，这种材料的开发难度极大，也就限制了霍尔效应在降低能耗方面的应用。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种利用霍尔效应节电的能量涂层。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种利用霍尔效应节电的能量涂层，包括纳米永磁合金粉末和粘结成膜材料，所述粘结成膜材料的主要成分为树脂；所述的永磁合金为稀土钕铁硼系永磁合金材料，包括由钕铁硼元素构成的永磁合金材料以及包含其他掺杂元素的钕铁硼永磁合金材料。

作为优选，所述纳米永磁合金粉末的平均粒径不大于5 nm。

作为优选，所述粘结成膜材料占材料总重量的35～37%，按体积计算包括树脂38～40份、分散剂0.7～1.0份、固化剂27～29份、消泡剂0.7～1.0份、防沉剂4～6份，溶剂27～30份。

作为优选，所述树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯树脂、聚乙烯树脂中的一种或通过向上述树脂引入添加物后的改性树脂。。

作为优选，“能量涂”的制备方法包括以下步骤：

步骤1 纳米永磁合金粉末制备

以钕铁硼Nd₂Fe₁₄B合金粉或钕粉(含量不小于99.5%)、铁粉(含量不小于98.0%)和硼粉(含量不小于99.09%)为原料(原子个数配比为2:14:1)，在充氩气的球磨机中对原料进行球磨，其中前者是粗晶材料经过研磨破碎形成纳米晶，后者是利用球磨机高速转动产生的机械能经过磨球的挤压、碰撞传递给金属粉，并使之发生固相反应。球磨时间40～48h，再经振动分散后得到纳米永磁合金粉末；

步骤2 “能量涂”的合成

将制得的纳米永磁合金粉末与粘结成膜材料按照上述重量比例混合，经1000～1200rpm/min搅拌分散15min后，制得纳米永磁节能材料。

作为优选，步骤1所述钕铁硼Nd₂Fe₁₄B合金粉通过以下方法制得：将稀土金属钕Nd(纯度不小于99.5%)、纯铁（纯度不小于99%）和硼铁BFe（硼含量不小于19%）根据钕铁硼合金成分百分比进行配比，并在真空感应炉内熔炼(熔炼温度1450℃左右)，在1340℃左右浇铸成锭，再利用气流磨加工成粒径不大于5mm的粉末。