水溶性無機硅鋼片漆的研制

1前言      

硅鋼片在磁性材料中占有重要地位，主要被用作旋轉電機(如馬達)的鐵芯，需要在硅鋼片表面涂覆絕緣膜，以防止鐵芯疊片間發生短路而增大渦流損耗，提高其電磁性能。硅鋼片漆作為一種改善材料性能的絕緣漆正日益受到大力推崇[1，2]。隨著電機單機容量的不斷增大和電機、電器的耐熱等級的提高，對定子鐵芯硅鋼片間絕緣提出了越來越高的要求[3]。一般情況下，當電機起動或發生故障時易導致溫度過高、鐵芯短路。另外，在一些特殊的應用場合，涂層需要經過600℃工藝熱處理，才能作為絕緣涂層使用。但是在600℃高溫下，有機涂層中的樹脂大部分已降解揮發，失去良好的附著力和絕緣能力。通常的耐高溫涂層(如有機樹脂涂層)在高溫(大于300℃)環境中會不同程度地碳化而引起涂層性能的衰減，尤其是在“熱振”(從高溫瞬間降低至常溫的重復操作，一般要求大于10次)時涂層會開裂、脫落，難以滿足實際需求。而陶瓷類涂層(硅酸鹽類涂層)雖然耐高溫(耐1000℃以上的高溫)，但無法適應“熱振”的要求[4，5]。目前世界上發達國家在電機定子鐵芯硅鋼片絕緣技術方面都采用無機和半無機涂層，而隨著人們環保意識的增強，傳統的含有有機物質的硅鋼片漆產生的有機溶劑揮發而帶來的安全與污染問題也逐漸顯現。無毒、少污染的代用品成為各國研究人員尋找的方向[3]。本研究研制了一種性能先進并且價格低廉的水溶性無機硅鋼片漆，以滿足國內對硅鋼片漆日益增長的需求。

2實驗     

2.1主要原料      

氫氧化鋁，分析純，天津市四通化工廠;85%磷酸，分析純，天津市耀華化學試劑有限責任公司;氧化鎂，分析純，天津恒興化學試劑制造有限公司;二氧化硅膠體，自制;磷酸二氫銨，分析純，天津博迪化工有限公司;硼酸，分析純，天津市鑫鉑特化工有限公司。    

2.2制備方法      

2.2.1無機粘結劑(磷酸二氫鋁、鎂)的制備      

按一定的比例將氫氧化鋁、氧化鎂和蒸餾水加入三口瓶中加熱升溫至80℃，向其中間斷、緩慢加入磷酸，并且保持溫度在80～85℃之間，反應2.5h后，冷卻至室溫，過濾，倒入廣口瓶中待用。    

2.2.2硅鋼片漆的制備      

將制好的無機粘結劑與二氧化硅膠體按一定比例混合后加入其它助劑調整粘度及固體含量，攪拌至充分溶解，制成硅鋼片漆。 

2.3測試與表征      

采用LND-1涂-4涂料粘度計對涂料粘度進行表征;采用QFZ漆膜附著力試驗儀對漆膜的附著力進行表征;采用QHQ漆膜鉛筆法硬度計對漆膜的硬度進行表征;采用EST121型數字超高阻、微電流測量儀對漆膜的表面電阻以及體積電阻率進行表征;在600℃時測試漆膜的耐高溫性能;在600℃時測試漆膜的耐“熱振”性能;按照GB/T9286-1998、GB/T5209-1985、GB/T1771-2007、GB/T1735-1979對漆膜進行劃格、耐水性、耐鹽水、耐酸性、耐油性的測試。