[发明专利]导热填料在VPI真空压力浸渍树脂中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及在电机制造中普遍使用的绝缘处理工艺，具体涉及到导热填料在VPI真空压力浸渍树脂中的应用。

背景技术

在电机的生产制造中，提高电机的散热效率关键在于提高电机线圈绝缘体的导热效率，也就是提高绝缘体的导热系数，有利于空气冷却，降低电机温升，提高电机效率。

国外大公司早已意识到提高绝缘材料的导热性能可以提升机电产品的制造水平，保持科学技术的领先优势，因此国外不断有新的高导热绝缘材料出现，如：日本日立公司研制的环氧胶，导热系数从0.15W/m·K提高到0.96W/m·K；瑞士依索拉公司研制的少胶粉云母带，导热系数从0.25W/m·K提高到0.5W/m·K；德国西门子公司研制的丝包导线，导热系数从0.25W/m·K提高到0.5W/m·K；美国杜邦公司研制的聚酰亚胺薄膜，导热系数从0.15W/m·K提高到0.45W/m·K。

目前，提高高压电机绝缘体的导热系数主要有以下两种有效途径：一是在云母带中加入一定量的导热填料，二是在VPI浸渍树脂体系中添加导热填料，通过VPI真空压力浸渍处理时，把导热填料导入到绝缘体中，或者将两种方法结合起来处理。

真空压力浸渍工艺是目前电机制造中最普遍使用的一种绝缘处理工艺。

导热填料分为金属填料、无机填料和导电有机物填料。然而，金属填料和导电有机物填料在电机绝缘体中的使用会降低绝缘体的绝缘水平。因此，采用无机导热填料是较好的选择。

无机导热填料可采用陶瓷、碳纤维、氧化铝、氧化镁、氮化铝、碳化硅、氮化硼等中，任一种材料的粉体作为导热填料。

发明内容

本发明的目的是：在VPI浸渍树脂体系中添加导热填料，以达到提高提高高压电机绝缘体的导热系数的目的。

本发明所采用的技术方案是：

导热填料在VPI真空压力浸渍树脂中的应用，其特征在于，导热填料采用六方体结构氮化硼；

所述六方体结构氮化硼粉体为晶体形式，且晶体粒径尺寸范围为2微米到5微米；

所述六方体结构氮化硼的添加量范围在3％～35％，并采用微波分散技术分散到树脂体中；

所述导热填料还加入了VPI真空压力浸渍树脂，并通过真空压力浸渍工艺技术使含有导热填料的浸渍树脂充分填充到电机线圈导体的绝缘层中，从而使导体绝缘层成为导热的绝缘层；

另外，在导热填料加入粘合剂，从而形成导热粘合剂，在电子元器件与散热体之间形成导热体粘接；

所述粘合剂一般采用硅胶。

本发明的有益效果是：采用本发明提供的导热填料，能够有效的提高高压电机绝缘体的导热系数，降低树脂体系固化物的热态介质的损耗，并提升其电气强度。

具体实施方式

实施例1：

a、在双酚A环氧树脂-液体酸酐固化剂体系中添加5％的3微米粒径六方氮化硼填料时，其体系固化物导热系数从0.19w/m.k提高到0.24w/m.k(25℃时)；

b、添加填料5％时的树脂体系固化物，其热态介质损耗(155℃时)从不加填料的3.21％降低到2.81％；

c、添加填料5％时的树脂体系固化物，其电气强度从不加填料的30.8MV/m提高到34.5MV/m。

实施例2：

双酚A环氧树脂-液体酸酐固化剂体系中添加15％的3微米六方氮化硼填料时，其树脂固化物体系的导热系数从0.19w/m.k提高到0.84w/m.k(25℃时)。

实施例3：

双酚A环氧树脂-液体酸酐固化剂体系中添加12.5％的3微米六方氮化硼填料时，通过VPI真空压力浸渍工艺处理6KV级高压电机线圈，其线圈导体的绝缘层导热系数在105℃温升时从0.25w/m.k提高到0.76w/m.k。