绝缘涂料、电绝缘层、复合非晶纳米晶带材及制备方法技术

本申请涉及绝缘涂料领域，尤其涉及绝缘涂料、电绝缘层、复合非晶纳米晶带材及制备方法；所述绝缘涂料包括聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂；其中，所述聚硅氮烷树脂的质量为所述绝缘涂料的质量的12％～85％，所述有机硅类流平剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.4％～0.7％；由于聚硅氮烷树脂能发生水解缩合反应，可以在非晶纳米晶带材的表面形成一层具有Si

【技术实现步骤摘要】
绝缘涂料、电绝缘层、复合非晶纳米晶带材及制备方法


[0001]本申请涉及绝缘涂料领域，尤其涉及绝缘涂料、电绝缘层、复合非晶纳米晶带材及制备方法。

技术介绍

[0002]由于非晶纳米晶带材具有优异的软磁性能，因此常用来制备高频交变磁场下工作的设备磁芯，并广泛应用于电感器、变压器、电动机等电磁应用领域。但是当磁芯在低频下工作时，由于磁芯中带材层间涡流效应较小，磁芯通常可以正常工作。当磁芯在高频下工作(如在20kHz以上)时，如果带材叠层之间的绝缘不理想，层间可能发生连通，使得涡流损耗增加并导致整个磁芯的高频损耗急剧增大，而且每层带材内部涡流使得带材叠层之间存在很高的感应电压，容易产生层间放电现象，导致带材叠层被击穿，甚至整个磁芯被烧毁。因此，为了提高磁性合金带材叠层间的绝缘性能，需要在带材叠层之间填充无磁性的绝缘材料作为电绝缘层，在带材表面形成一种均匀的涂层薄膜，以降低或消除层间涡流提高层间耐压。
[0003]目前常用的电绝缘层按照涂层材料分为有机物材料涂层和SiO2绝缘涂层，其中由于有机物材料涂层的耐高温性能差，无法长期承受400℃以上的高温，而SiO2绝缘涂层虽然能耐600℃以上的高温，但是SiO2绝缘涂层的致密性较差，使得SiO2绝缘涂层的绝缘性能不够；因此如何同时提高电绝缘层的耐高温性和绝缘性，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了绝缘涂料、电绝缘层、复合非晶纳米晶带材及制备方法，以解决现有技术中电绝缘层难以同时具有较高的耐高温性和绝缘性的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种绝缘涂料，所述绝缘涂料包括聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂；其中，所述聚硅氮烷树脂的质量为所述绝缘涂料的质量的12％～85％，所述有机硅类流平剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.4％～0.7％。
[0006]可选的，所述聚硅氮烷树脂包括有机聚硅氮烷树脂和/或无机聚硅氮烷树脂。
[0007]可选的，所述有机硅类流平剂包括BYK
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306型有机硅类流平剂和/或BYK
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333型有机硅类流平剂。
[0008]可选的，所述绝缘涂料还包括消泡剂和有机溶剂。
[0009]可选的，所述消泡剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.1％～0.5％。
[0010]可选的，所述消泡剂包括BYK
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012型消泡剂和/或BYK
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022型消泡剂；
[0011]所述有机溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、正丁醚、正辛烷和脱芳烃D40中的至少一种。
[0012]第二方面，本申请提供了一种电绝缘层，所述电绝缘层由第一方面所述的绝缘涂料所形成的。
[0013]第三方面，本申请提供了一种复合非晶纳米晶带材，所述复合非晶纳米晶带材包
括第二方面所述的电绝缘层。
[0014]可选的，所述电绝缘层的厚度为0.7μm～3.1μm。
[0015]第四方面，本申请提供了一种制备第三方面所述的复合非晶纳米晶带材的方法，所述方法包括：
[0016]混合所述聚硅氮烷树脂、所述有机硅类流平剂、所述消泡剂和所述有机溶剂，得到涂覆液；
[0017]采用所述涂覆液涂覆在所述非晶纳米晶带材的表面，后进行加热至涂覆液固化，得到含有电绝缘层和纳米晶带材层的复合非晶纳米晶带材；
[0018]其中，所述加热的终点温度为25℃～600℃。
[0019]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0020]本申请实施例提供的一种绝缘涂料，利用聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂之间的相互配合，由于聚硅氮烷树脂能发生水解缩合反应，可以在非晶纳米晶带材的表面形成一层具有Si
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O
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Si结构的电绝缘层，因此使得聚硅氮烷树脂形成的电绝缘层具有良好的绝缘性和耐高温性能，但是聚硅氮烷树脂的流动性较差，因此需要控制聚硅氮烷树脂在绝缘涂料中的质量占比，并且在聚硅氮烷树脂内引入有机硅类流平剂，再控制有机硅类流平剂占绝缘涂料中的质量占比，利用有机硅类流平剂改变聚硅氮烷树脂的界面张力从而提高聚硅氮烷树脂的流动性，使得聚硅氮烷树脂在非晶纳米晶带材上能够形成致密的膜层，进而提高绝缘涂料所形成的电绝缘层的绝缘性，因此通过聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂之间的相互配合，能够综合提高电绝缘层的绝缘性和耐高温性。
附图说明
[0021]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例1提供的电绝缘层的扫描电镜图；
[0024]图2为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
[0025]图3为本申请实施例4提供的电绝缘层的扫描电镜图；
[0026]图4为本申请实施例3提供的涂覆料固化前后的红外光谱结果的对比图；
[0027]图5为本申请实施例4提供的涂覆料固化前后的红外光谱结果的对比图。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0030]如图1所示，本申请实施例提供一种绝缘涂料，所述绝缘涂料包括聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂和；其中，所述聚硅氮烷树脂的质量为所述绝缘涂料的质量的12％～85％，所述有机硅类流平剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.4％～0.7％。
[0031]本申请实施例中，控制聚硅氮烷树脂的质量为所述绝缘涂料的质量的12％～85％的积极效果是在该质量之比的范围内，由于聚硅氮烷树脂具有良好的绝缘性和耐高温性能，但是其流动性较差，因此控制聚硅氮烷树脂的占比，能有效提高绝缘涂料所形成的电绝缘层的耐高温性能和绝缘性。
[0032]控制有机硅类流平剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.4％～0.7％的积极效果是在该质量之比的范围内，通过有机硅类流平剂改善聚硅氮烷树脂的流动性，从而能使得聚硅氮烷树脂能够快速并且均匀的在待涂覆的基材上流动，形成均匀且致密的电绝缘层，从而保证电绝缘层的耐高温性能和绝缘性。
[0033]在一些可选的实施方式中，所述聚硅氮烷树脂包括有机聚硅氮烷树脂和/或无机聚硅氮烷树脂，其中，有机聚硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘涂料，其特征在于，所述绝缘涂料包括聚硅氮烷树脂和有机硅类流平剂；其中，所述聚硅氮烷树脂的质量为所述绝缘涂料的质量的12％～85％，所述有机硅类流平剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.4％～0.7％。2.根据权利要求1所述的绝缘涂料，其特征在于，所述聚硅氮烷树脂包括有机聚硅氮烷树脂和/或无机聚硅氮烷树脂。3.根据权利要求1所述的绝缘涂料，其特征在于，所述有机硅类流平剂包括BYK
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306型有机硅类流平剂和/或BYK
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333型有机硅类流平剂。4.根据权利要求1所述的绝缘涂料，其特征在于，所述绝缘涂料还包括消泡剂和有机溶剂。5.根据权利要求4所述的绝缘涂料，其特征在于，所述消泡剂的质量为所述绝缘涂料的质量的0.1％～0.5％。6.根据权利要求1所述的绝缘涂料，其特征在于，所述消泡剂包括BYK
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012型消泡剂和/或BY...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小英，王艳，施利毅，杭建忠，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：