[实用新型]一种高导热高透气性少胶云母带

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高导热高透气性少胶云母带。 

背景技术

随着电机电压等级、容量的不断提高，对电机绝缘的要求也不断提高。目前，大型高压电机主要采用少胶真空压力浸渍(VPI)和多胶模压两种绝缘处理工艺。20世纪70年代，美国西屋电气等跨国公司提出了电机绝缘少胶化理论，开始使用以少胶云母带作为主绝缘材料的VPI绝缘新工艺生产高压电机。由于少胶VPI主绝缘提高了云母含量，一方面，可以在大幅减薄绝缘厚度的同时提高电机的电压水平、耐电晕等各方面性能，使得高压电机技术水平有了质的飞跃，因此少胶VPI绝缘处理工艺具有更加广阔的应用前景；而另一方面，随着电机的电压等级和单机容量的不断增大，运行时产生的损耗也随之增加，损耗转变成热能，使得电机的温升增高，而高温是导致绝缘的电气性能、机械性能和寿命降低以及绝缘件松动的重要原因。因此高压电机运行过程中的发热、传热、冷却直接影响到电机的工作效率、使用寿命和可靠性等重要指标，解决电机的发热、传热、冷却问题已成为现代电机技术发展急需解决的问题之一。 

已知，导热热阻(R)是用来表征材料层或材料本身抵抗热流通过的能力或称阻力，其表示为材料的厚度(α)与材料的导热系数(λ)的比值： 

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由上式可知，一方面可以通过减薄绝缘厚度来降低热阻，但由于要保证绝缘足够的击穿电压，这种方法受到极大的限制。另一方面可以采用具有高导热系数的云母主绝缘结构和绝缘处理工艺，降低热阻，这种方法主要依赖于对绝缘材料导热系数的提高。因此，开发具有高导热系数的少胶云母带主绝缘材料已成为国际上绝缘材料的重要研究方向。 

株式会社东芝泽使雄等人将含有无机导热填料的导热浆料涂覆于普通少胶云母带玻璃布面制备了高导热少胶云母带（CN 100576372C），但这种方法在涂覆导热浆料时，会导致少胶云母带胶粘剂含量增大，使得云母带的导热 率提升有限，另一方面会造成玻璃布网孔的堵塞，大幅降低少胶云母带的透气性，使用这种高导热少胶云母带，不利于VPI处理过程中浸渍树脂的渗入，特别是对于电压等级高，绝缘层数多，绝缘厚度大的绝缘结构难以完全浸透，从而产生绝缘气隙甚至绝缘内部发空分层，使得绝缘整体性下降，最终也难以实现整个绝缘结构导热性提高的目的，电气绝缘性能也难以达到使用要求。 

之后，西门子James D.B.Smith等人使用具有比普通环氧树脂具有更佳导热性的液晶环氧树脂作为胶粘剂制备了高导热少胶云母带(US7268174B2)，但液晶环氧树脂高昂成本和价格，也难以真正实现工业化批量生产和实际应用，同时液晶环氧树脂导热率的提高非常有限，也没能解决云母带透气性差的根本问题。 

事实上，上述提及的用于制备具有高导热系数的少胶云母带的生产方法也是现有技术生产少胶云母带的通用方法，即使用溶剂和树脂配制成云母带胶粘剂溶液，浸渍补强材料后与云母纸混合后，再经过加热去除溶剂，收卷并分切成云母带。该方法不管使用何种溶剂，何种云母带以及何种补强材料，均存在着所得云母带的透气性不好，经过浸胶的玻璃布发生变硬、变脆以及大量溶剂挥发导致的原料浪费以及环境污染问题的不足。