一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板及其制备方法技术

本申请涉及云母板加工的领域，具体公开了一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板及其制备方法。种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板包括云母基板和改性玻纤布，所述改性玻纤布通过粉末胶粘剂复合于所述云母基板表面，所述改性玻纤布包括玻璃纤维基布和等离子体化学气相沉积于玻璃纤维基布表面的氮化硅膜；其制备方法包括以下步骤：S1，将粉末胶粘剂通过均匀喷洒于云母基板表面，并于75

【技术实现步骤摘要】
一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板及其制备方法


[0001]本申请涉及云母板加工的领域，更具体地说，它涉及一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板及其制备方法。

技术介绍

[0002]电机等机械设备在高速运转过程中会放出大量的热，且由于石棉材料的优良绝缘性能，过去工厂常采用石棉材料制成板材用于电机等设备中，但由于石棉在电机等机械设备的高温和摩擦的作用下，会分裂形成极细的元纤维，工厂员工在生产加工过程中吸入元纤维，会影响员工身体健康，故云母板作为一种绝缘的环保材料逐渐走入人们视野。
[0003]云母板是由云母纸与胶粘剂经过加热压制而成的绝缘材料，其广泛应用于新能源汽车、家用电器和冶金行业等不同领域。
[0004]但云母板虽然具有优良的绝缘性能，但由于云母板的力学强度较低，电机等机械设备长期高速运转种，云母板易发生磨损，进而易影响电机等机械设备的正常运作。

技术实现思路

[0005]为了提高云母板的力学强度，本申请提供一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，采用如下的技术方案：一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，包括云母基板和改性玻纤布,所述改性玻纤布通过粉末胶粘剂复合于所述云母基板表面，所述改性玻纤布包括玻璃纤维基布和等离子体化学气相沉积于玻璃纤维基布表面的氮化硅膜。
[0007]通过采用上述技术方案，由于改性玻纤布具有优良的耐热性、绝缘性且其伸长率小，本申请将改性玻纤布和云母基板复合后得到的绝缘产品，能够在新能源汽车在超负荷而引起的过热环境下长期使用大，其次，本申请通过复合具有的优良的抗拉强度和绝缘性能的氮化硅膜，从而改善了产品的抗拉强度和绝缘性能，此外本申请中通过等离子体化学气相沉积于玻璃纤维基布镀覆氮化硅膜，从而改善了玻璃纤维基布与氮化硅膜间的结合效果。
[0008]优选的，所述氮化硅膜的制备具体为：将玻璃纤维基布于射频功率200W、温度250
‑
280℃、工作压强为25
‑
30Pa、SiH4气体流量为55
‑
65sccm、NH3气体流量为25
‑
35sccm的条件下，进行3
‑
5次高低频交替镀附后形成；其中镀附总时长为140
‑
170s，且每次高低频交替镀附是先以13.56MHz的射频频率镀附15
‑
25s后，再以100kHz的射频频率镀附10
‑
15s。
[0009]通过采用上述技术方案，由于氮化硅在低频条件下镀附，主要以N
‑
H2进行结合，使得制成的薄膜在镀覆过程中会出现压应力；氮化硅若在高频条件下镀附，则主要以N
‑
H键结构，使得制得的薄膜产生张应力，本申请中采用高低频交替镀附的方式，通过限定高频和低
频镀附的时间，一方面促使低频时的压应力和高频时的张应力可以基本抵消，从而综合改善薄膜与玻璃纤维基布间的连接效果，另一方面可有利于氮化硅薄膜的致密性，改善本申请的力学强度和绝缘效果，进而综合提高本申请整体结构的稳定性。
[0010]优选的，在进行氮化硅膜沉积前，所述玻璃纤维基布预先进行酸处理，所述酸处理具体为：将玻璃纤维基布依次通过乙醇和丙酮超声清洗2
‑
3h，于55
‑
65℃中干燥9
‑
11h，接着于55
‑
65℃将玻璃纤维基布与混合酸液中刻蚀2
‑
4h，用蒸馏水清洗3
‑
5次后，于55
‑
65℃中干燥9
‑
11h；其中每0.01kg的玻璃纤维布所用混合酸液体积为1.8
‑
2.2L，且混合酸液是由0.3mol/L的盐酸溶液和0.3mol/L的硫酸溶液按体积比为8：9
‑
11的比例混合而成。
[0011]通过采用上述技术方案，玻璃纤维基布表一般附着有灰尘和油性物质，故本申请通过乙醇和丙酮对玻璃纤维基布进行清洗，从而有利于后续氮化硅的镀覆，进而提高了玻璃纤维基布与氮化硅间的连接效果，从而提高了本申请产品整体结构的稳定性。
[0012]优选的，在氮化硅膜制备前，预先将所述酸处理后的玻璃纤维基布预先加热至240
‑
260℃并保温12
‑
17min。
[0013]通过采用上述技术方案，酸处理后的玻璃纤维基布的温度会影响氮化硅膜的致密性，若不对酸处理后的玻璃纤维基布进行加热，则会使得沉积开始时的实际温度低于设定温度，玻璃纤维基布表面温度低，到达玻璃纤维基布表面的粒子迁移速率降低，粒子在尚未到达基布表面前就被其他粒子覆盖，导致氮化硅膜薄膜表面粗糙，致密性差，钝化效果差。故本社区通过对酸处理后的玻璃纤维基布保温的时间和温度进行限定，有利于粒子在适当的位置成核，并且温度较高时附着力较差的粒子在工艺过程中逸出，从而有利于制备得到表面平整且致密性好的氮化薄膜，从而综合改善了力学强度和整体结构的稳定性。
[0014]优选的，所述云母基板由包括以下物料加工而成：云母浆料和有机硅树脂；所述云母浆料由包括以下重量份的物料加工而成：60
‑
70份的金云母粉、75
‑
90份的有机溶剂、1
‑
2份的多巴胺改性玻璃纤维、0.2
‑
0.4份的纳米氧化铝和0.2
‑
0.4份的纳米玻璃微粉。
[0015]通过采用上述技术方案，纳米氧化铝和纳米玻璃微粉均具有优良的结构不同，纳米氧化铝为零维结构，纳米玻璃微粉为立体结构，不同结构的纳米粉体混合后，可以提高云母基板的致密性，进而提高了云母板的力学性能。
[0016]优选的，所述多巴胺改性玻璃纤维是由包括以下步骤制备而成：S11，纤维的预处理，将玻璃纤维用去离子水超声分散均匀后，过滤烘干，得到预处理玻璃纤维；S12，多巴胺表面处理纤维，于pH=8
‑
9、20
‑
30℃条件下，将预处理后玻璃纤维和盐酸多巴胺于三羟甲基氨基甲烷溶液内混合搅拌均匀后，经过滤、水清洗、冷冻干燥后制备得到；其中预处理后玻璃纤维和盐酸多巴胺质量比为9
‑
10：1。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请在碱性条件下将多巴胺通过非共价键自助组装和共价键聚合的共同作用下沉淀于玻璃纤维表面，进而提高了多巴胺改性玻璃纤维的分散性，进而有利于制得具有优良力学性能的云母基板。
[0018]优选的，所述粉末胶粘剂的制备具体为：将玻璃微粉和联苯型环氧树脂按质量比为43
‑
47：30的比例混合混合搅拌均匀后，挤出造粒后，粉碎过筛后得到平均粒径小于100目的粉末胶粘剂。
[0019]通过采用上述技术方案，本申请通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，其特征在于，包括云母基板和改性玻纤布,所述改性玻纤布通过粉末胶粘剂复合于所述云母基板表面，所述改性玻纤布包括玻璃纤维基布和等离子体化学气相沉积于玻璃纤维基布表面的氮化硅膜。2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，其特征在于,所述氮化硅膜的制备具体为：将玻璃纤维基布于射频功率200W、温度250
‑
280℃、工作压强为25
‑
30Pa、SiH4气体流量为55
‑
65sccm、NH3气体流量为25
‑
35sccm的条件下，进行3
‑
5次高低频交替镀附后形成；其中镀附总时长为140
‑
170s，且每次高低频交替镀附是先以13.56MHz的射频频率镀附15
‑
25s后，再以100kHz的射频频率镀附10
‑
15s。3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，其特征在于,在进行氮化硅膜沉积前，所述玻璃纤维基布预先进行酸处理，所述酸处理具体为：将玻璃纤维基布依次通过乙醇和丙酮超声清洗2
‑
3h，于55
‑
65℃中干燥9
‑
11h，接着于55
‑
65℃将玻璃纤维基布与混合酸液中刻蚀2
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4h，用蒸馏水清洗3
‑
5次后，于55
‑
65℃中干燥9
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11h；其中每0.01kg的玻璃纤维布所用混合酸液体积为1.8
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2.2L，且混合酸液是由0.3mol/L的盐酸溶液和0.3mol/L的硫酸溶液按体积比为8：9
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11的比例混合而成。4.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车的热失控管理的高强高拉伸高模量的云母板，其特征在于,在氮化硅膜制备前，预先将所述酸处理后的玻璃纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏敏，丁锡海，杨鸣，姜月斌，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：