本发明专利技术涉及一种具有致密防渗氟树脂涂层的绝缘热管。绝缘热管包括至少一组热管子单元，热管子单元包括环氧吸热管、环氧散热管、导热环氧散热翅和绝缘柔性连接管，热管子单元为高填充超高导热环氧树脂材料，绝缘热管内壁和/或外壁上镀有致密防渗氟树脂涂层，环氧吸热管中填充绝缘冷却液。本发明专利技术对高填充超高导热环氧树脂材料的选择、绝缘冷却液的蒸发冷凝循环以及氟树脂涂层的设置可谓是三位一体、相辅相成，缺一不可，共同实现了本发明专利技术在提高散热效率的同时，提高了绝缘热管的机械强度和电气性能，还能够延长绝缘热管的使用寿命，安全、高效运用于高压电工设备领域。高效运用于高压电工设备领域。高效运用于高压电工设备领域。
【技术实现步骤摘要】
一种具有致密防渗氟树脂涂层的绝缘热管
[0001]本专利技术属于绝缘导热热管和防渗涂层的
，尤其涉及一种具有致密防渗氟树脂涂层的绝缘热管。
技术介绍
[0002]热管是导热散热领域的常用部件，但热管技术在电工领域极为少见，特别是高压电工设备领域，这是受制于热管的绝缘性能较差，无法应用。但随着小型化、高容量化设备的散热需求不断增大，如高压换流变压器的工况油温达到80℃，核心绕组温度达到近100℃，强制式风冷无法满足设备的工况稳定，更高效的导热散热方式的应用和探索必须提上日程。
[0003]专利CN103618394A公开了一种采用热管绕组的盘式电机定子，该专利每相热管绕组均由多个线圈串联或并联组成，每一个线圈由一个或多个热管组成，组成同一个线圈的热管通过热管的端部连接在一起，热管为两端封闭的中空管道，热管内部充有不导电的冷却液，热管的外表面做绝缘处理。但是，该热管的绝缘性能较差，不能满足高压电器的应用需求，同时，该热管未做防渗漏处理，容易发生冷却液渗漏，导致热管使用寿命受到影响。
[0004]因而，更多的研究开始关注在热管壁上增加疏水防渗涂层，专利CN106225531A公开了一种非均匀润湿性高效相变涂层的制备及重力热管装置；包括两端密封的管体，管体内灌注有液体工质；管体上部为冷凝段，下部为蒸发段；冷凝段的内顶壁为锯齿状结构面；在冷凝段的内侧壁、锯齿状结构面和蒸发段内底面，均覆盖非均匀润湿性涂层；非均匀润湿性涂层包括疏水区和亲水区。在冷凝段的锯齿状结构面上覆盖的非均匀润湿性涂层结构为疏水区、亲水区相间的直条纹；直条纹方向与锯齿状结构面的锯齿沟槽相垂直。但该专利技术着重于提高热管的散热能力，绝缘性能较差，无法应用于高压电工设备。
[0005]因此，设计一种散热能力好，绝缘性能优良，应用于高压电工设备有安全性保障的绝缘热管，同时防止热管内填充的绝缘冷却液外渗枯涸成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0006]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于高压设备的绝缘热管以及给绝缘热管的内壁和/或外壁上镀一层致密防渗氟树脂涂层的方法，实现高效散热的同时保证电工领域的安全应用，同时延长热管的使用寿命。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于高压电工设备的绝缘热管，所述绝缘热管包括至少一组热管子单元；绝缘热管倾斜设置于电工设备表面发热处，绝缘热管位于高压电工设备的高温区，温度高于70℃，甚至可位于电工设备的超高温区，温度高于120℃。绝缘热管的体积电阻应大于等于1
×
10
13
Ω
· cm，确保绝缘热管无论在贴敷或预埋工作模式下均具有良好的绝缘能力，结合绝缘热管的外形设计应满足电力系统安全生产规范。
[0008]所述热管子单元包括环氧吸热管、环氧散热管、导热环氧散热翅和绝缘柔性连接管；所述环氧吸热管位于环氧散热管下方，环氧吸热管和环氧散热管末端均嵌入导热环氧散热翅中；所述绝缘柔性连接管的两端伸入环氧吸热管和环氧散热管内部，用于连通所述环氧吸热管和环氧散热管；所述绝缘热管由高填充超高导热环氧树脂材料制备而成，所述环氧树脂材料包括环氧树脂基料和导热粉体；环氧树脂基料为四溴双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂中的一种或两种；导热粉体为氮化硼、三氧化二铝、氮化铝和氧化锌中的一种或多种。
[0009]所述绝缘热管内壁和/或外壁上具有致密防渗氟树脂涂层；所述涂层的介电强度为40
‑
70kV
·
mm；绝缘热管至少在环氧吸热管、环氧散热管、绝缘柔性连接管管壁的内侧和/或外侧涂覆一层氟树脂涂层，防止绝缘热管内的绝缘冷却液外渗和枯涸，有效延长了绝缘热管的使用寿命。
[0010]所述环氧吸热管中填充绝缘冷却液，所述绝缘冷却液包括含氟溶液和醇类溶液。
[0011]进一步，所述高填充超高导热环氧树脂材料由环氧树脂基料与导热粉体混合制得；环氧树脂基料与导热粉体的质量百分比比例为100:（100
‑
165）。
[0012]进一步，所述环氧树脂材料的热导率≥2.5W
·
m
‑1·
K
‑1，体积电阻≥2.2
×
10
15
Ω
·
cm。
[0013]进一步，氟树脂涂层的制备方法，包括以下步骤：a、绝缘热管表面预处理；b、涂层的制备：将氟树脂涂料均匀涂覆于绝缘热管壁上，烘干，得到致密防渗氟树脂涂层。
[0014]进一步，所述氟树脂涂料的制备方法包括以下步骤：S1：按照配比，将溶剂、氟树脂单体、乙烯基单体、引发剂和分散剂混合均匀，制备得到混合溶液A；溶液A为制备防渗涂层的基础溶液，氟树脂单体和乙烯基单体在引发剂的作用下交替聚合。
[0015]S2：按照配比，将溶剂、丙烯酸、二烯丙基十二胺和引发剂混合均匀，得到混合溶液B；溶液B为功能性溶液，其中，丙烯酸和二烯丙基十二胺均为功能性单体，丙烯酸单体可以增加氟树脂涂层和热管之间的附着力，同时增加二烯丙基十二胺可以增加涂层的疏水性。
[0016]S3：将溶液A和溶液B混合，升温搅拌；S5：反应完毕后超声分散10
‑
20分钟，超声的频率为20
‑
50KHz，制得氟树脂涂料。
[0017]进一步，所述溶液A中各组分按质量百分比比例为：溶剂：氟烯烃单体：乙烯基单体：引发剂：分散剂=（10
‑
12）：（3
‑
5）：（3
‑
5）：（1.4
‑
2）：（0.6
‑
1）；所述溶液B中各组分质量百分比比例为：溶剂：丙烯酸：二烯丙基十二胺：引发剂=（10
‑
13）：（2
‑
3）：（5
‑
7）：（0.6
‑
1）。
[0018]进一步，所述氟烯烃单体选自偏氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、六氟丙烯中的一种或多种。
[0019]乙烯基为乙烯基醚类、乙烯基酯类中的一种或两种；引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种；溶剂
选自二异丁基酮、甲基戊基酮、异佛尔酮、碳酸二甲酯、乙酸甲氧基丁酯中的一种或多种；分散剂为聚乙烯醇。
[0020]进一步，所述氟树脂涂层的蒸汽渗透系数k≤1.0
×
10
‑
11
g/（m
•
h
•
Pa）；本专利技术使用蒸汽渗透系数表征材料的防渗功能，结合涂层厚度，可使用蒸汽渗透阻衡量涂层的防渗功能，具体公式为：其中，表示氟树脂涂层的蒸汽渗透阻，单位是（m2·
h
·
Pa）/g，表示蒸汽渗透系数，单位是g/（m
·
h
·
Pa），表示涂层厚度，单位为m。氟树脂涂层的厚度为1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有致密防渗氟树脂涂层的绝缘热管，其特征在于，所述绝缘热管包括至少一组热管子单元；所述热管子单元包括环氧吸热管、环氧散热管、导热环氧散热翅和绝缘柔性连接管；所述环氧吸热管位于环氧散热管下方，环氧吸热管和环氧散热管末端均嵌入导热环氧散热翅中；所述绝缘柔性连接管的两端伸入环氧吸热管和环氧散热管内部，用于连通所述环氧吸热管和环氧散热管；所述绝缘热管由高填充超高导热环氧树脂材料制备而成，所述环氧树脂材料包括环氧树脂基料和导热粉体；所述绝缘热管内壁和/或外壁上具有致密防渗氟树脂涂层；所述环氧吸热管中填充绝缘冷却液，所述绝缘冷却液包括含氟溶液和醇类溶液。2.如权利要求1所述的绝缘热管，其特征在于，所述高填充超高导热环氧树脂材料由环氧树脂基料与导热粉体混合制得；环氧树脂基料与导热粉体的质量百分比比例为100：（100
‑
165）。3.如权利要求1所述的绝缘热管，其特征在于，所述环氧树脂材料的热导率≥2.5W
·
m
‑1·
K
‑1，体积电阻≥2.2
×
10
15
Ω
·
cm。4.如权利要求1所述的绝缘热管，其特征在于，所述氟树脂涂层的制备方法，包括以下步骤：a、绝缘热管表面预处理；b、涂层的制备：将氟树脂涂料均匀涂覆于绝缘热管壁上，烘干，得到致密防渗氟树脂涂层。5.如权利要求4所述的绝缘热管，其特征在于，所述氟树脂涂料的制备方法包括以下步骤：S1：按照配比，将溶剂、氟烯烃单体、乙烯基单体、引发剂和分散剂混合均匀，制备得到混合溶液A；S2：按照配比，将溶剂、丙烯酸、二烯丙基十二胺和引发剂混合均匀，得到混合溶液B；S3：将溶液A和溶液B混合，升温搅拌；S5：反应完毕后超声分散10
‑
20分钟，超声的频率为20
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50KHz，制得氟树脂涂料。6.如权利要求5所述的绝缘热管，其特征在于，所述溶液A中各组分按质量百分比比...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒孚，房镇，巩志强，
申请(专利权)人：北京高科宏烽电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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