云母带及其使用该带的绝缘线圈制造技术

一种云母带，其是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由无机材料制成的短纤维的纤维形成的混合物制成的，和一种绝缘线圈，其是通过将云母带绕在所述导电线圈上并将云母带用无溶剂热固性树脂进行浸渍而制成。短纤维具有０．１－２０μｍ的平均直径和０．５－１０ｍｍ的平均长度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用以在电气设备如旋转电机中所使用的绝缘线圈的云母带，还涉及一种绝缘线圈。特别是，本专利技术涉及通过真空压力浸渍所制成的云母绝缘线圈。用于高压旋转电机的绝缘线圈通常是通过云母绕在线圈上、借助真空压力浸渍用无溶剂热固性树脂浸渍云母、和加热固化该树脂等步骤而制成的。作为在制造该绝缘线圈中所使用的云母带，已经使用了云母纸和芳酰胺类纤维云母纸。云母纸是通过造纸工艺只用小云母片和水制成的。芳酰胺类纤维(aramide fibrid)云母纸(下面简称“芳酰胺云母”)是通过将5±3wt％的芳族聚酰胺浆状颗粒(下面称作“类纤维”)混合到云母纸中，并将所得混合物进行造纸处理而制成的，正如日本专利申请公开号43-20421和1-47002中所述。芳酰胺云母包含类纤维，其存在于小云母片中。由于类纤维利用了小云母片，所以所得芳酰胺云母绝缘带在机械强度，耐热性，和浸渍特性方面与不含类纤维的云母纸带相比十分优异。如上所述，通过将类纤维混合到云母纸中并将该混合物进行造纸处理，从而获得优异的绝缘特性，以及优异的耐热性和浸渍特性。然而，芳酰胺云母的问题在于，其含有芳族聚酰胺。由于在芳族聚酰胺结构式中含有氮，所以众所周知在其燃烧时会产生有毒的氰化氢(例如，参见电气与电子绝缘会议的报告集，1987，第18卷，第181-187页)。因此，当绝缘线圈通过将芳酰胺云母绕在线圈上并将芳酰胺云母在加压真空条件下用无溶剂热固性树脂浸渍时，绝缘线圈在其燃烧时也会产生有毒的氰化氢。有毒的氰化氢对于工人的健康来说将是很严重的问题。该问题将使其难以设计出无污染的对绝缘线圈的导电材料进行回收的工艺，以获得循环利用的资源。本专利技术的目的是提供一种云母带，其在燃烧时不会产生有毒的氰化氢，并且其具有高的耐热性，高浸渍特性，和优异的绝缘特性。本专利技术的另一个目的是提供一种使用云母带所形成的绝缘线圈，该云母带在燃烧时不会产生有毒的氰化氢，并且其具有高的耐热性，高浸渍特性，和优异的绝缘特性。按照本专利技术，提供一种云母带，其是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由具有平均直径0.1-20μm的无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的。按照本专利技术，提供一种云母带，其是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由具有平均长度为0.5-10mm的无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的。按照本专利技术，提供一种云母带，其是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的，其纤维表面用表面活性剂进行了处理。按照本专利技术，提供一种绝缘线圈，其包括导电线圈和绕在导电线圈上的云母带，其中云母带是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由具有平均直径0.1-20μm的无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的，并且云母带用无溶剂热固性树脂进行浸渍。按照本专利技术，提供一种绝缘线圈，其包括导电线圈和绕在导电线圈上的云母带，其中云母带是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由具有平均长度为0.5-10mm的无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的，并且云母带用无溶剂热固性树脂进行浸渍。按照本专利技术，提供一种绝缘线圈，其包括导电线圈和绕在导电线圈上的云母带，其中云母带是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由无机材料制成的短纤维的纤维的混合物制成的，短纤维的表面用表面活性剂进行处理，并且云母带用无溶剂热固性树脂浸渍。本专利技术的其他目的和优点将在下面的说明中进行描述，并且其部分将通过描述而更加清楚，或可通过本专利技术的实施而获得指导。本专利技术的目的和优点可借助于所附权利要求中所特别指出的工具和组合而实现并获得。包含在说明书中并构成说明书一部分的附图表示出现有的本专利技术的优选实施例，其与上述给出的一般描述同下面给出的优选实施例的详细描述一起，可用于说明本专利技术的原理。附图说明图1是曲线图，其表示绝缘线圈用树脂浸渍的特性，其是按照本专利技术的实例与比较例的比较结果；和图2是曲线图，其是表示按照本专利技术的实例与比较例进行比较的绝缘线圈的tanδ-电压特性。按照本专利技术的云母带，其特征在于，它可通过将云母纸和由无机材料制成的短纤维或由无氮有机材料制成的短纤维进行混合，并将所得混合物进行造纸处理而制成的。适用于本专利技术的云母带，由无机材料制成的短纤维的实例包括由E玻璃(电工玻璃)，S玻璃(高强度玻璃)，硅玻璃，氧化铝等等制成的短纤维。由无氮有机材料制成的短纤维的适用实例包括具有优异耐热特性由聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘酸乙二醇酯(polyethlene naphtharate)，聚醚砜(polyether sulfon)，聚亚苯基醚(polyphenylene ether)等等制成的短纤维。这些短纤维的直径最好是0.1-20μm，更好是1-10μm。当短纤维的直径小于0.1μm时，可能会减低浸渍特性。当直径超过20μm时，由于纤维的水分散性降低，将难以制成带形。短纤维的长度最好为0.5-10mm，更好是3-6mm。当短纤维的长度小于0.5mm时，将难以使云母带内存在空隙。当长度超过10mm时，纤维的水分散性会降低，其结果将会使纤维很容易聚集。短纤维的量基于云母纸最好为0.5-20wt％，更好是3-15wt％。当短纤维的量小于0.5wt％时，将难以获得优异的机械强度，耐热性，和浸渍特性。当其量超过20wt％时，云母纸中的短纤维的分散特性会变差，其结果会使短纤维很容易聚集。短纤维的表面最好是用表面活性剂进行处理。如果短纤维的表面用表面活性剂处理了的话，纤维对树脂的敏感度会得到改进。结果，短纤维与浸渍树脂之间的粘合表面的强度将得到加强，因此，改善了电气特性，如所得绝缘线圈的tanδ(介质损耗)-电压特性。适用的表面活性剂的实例包括具有全氟烷基的氟基表面活性剂，胺盐型阳离子表面活性剂，等等。本专利技术云母带的制造如下首先，在如700-1000℃下煅烧云母矿，以便除去杂质，并且将其破碎成预定尺寸的块。然后，向云母块喷水，由此获得云母片。将上述短纤维加入如此获得的云母片中。在水中搅拌混合物，从而产生云母-纤维分散溶液。然后，将分散溶液进行造纸处理以便在布上制成纸，并进行干燥以获得云母纸。在所获得的云母纸表面上，用粘接剂粘接玻璃纤维布(用作基材)。结果，形成云母带。使用由此获得的云母带，将获得绝缘线圈如下。首先，将云母带缠绕在线圈上，其线圈是以部分重叠的形式由预定倍数的导电材料制成的。其次，将绕有云母带的线圈用浸渍树脂在加压的真空条件下浸渍。然后，通过将其加热到130-180℃而使浸渍树脂固化。采用这种方法，将获得绝缘线圈。用以获得绝缘线圈的浸渍树脂的实例包括表双系列(epibis-series)环氧树脂，环脂族(cycloaliphatic)环氧树脂，等等。由于如此获得的本专利技术的绝缘线圈使用了由云母纸和无机材料制成的短纤维的混合物所制成的云母带，所以在其燃烧时将不会产生有害的氰化氢。另外，由于在本专利技术中所使用的云母带是通过造纸工艺由云母纸和0.1-20μm直径，0.5-10mm长度的无机材料制成的短纤维或无氮有机材料制成的短纤维的混合物获得的，所以无机或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云母带，其是通过造纸工艺而由云母纸和至少一种选自用无氮有机材料制成的短纤维和由具有平均直径０．１－２０μｍ的无机材料制成的短纤维的纤维形成的混合物制成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田宪之，三井久安，幡野浩，中津英明，吉田拓夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，株式会社日本理化工业所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]