CN110233009A - 一种耐高温复合云母管的制造方法及制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种耐高温复合云母管的制造方法及制造装置,包括:步骤一:将云母纸浸渍有机硅树脂粘结剂,干燥后,得到有机硅树脂粘结剂质量含量在9~11%,挥发物质量小于1%的浸胶纸;步骤二:将浸胶纸表面涂抹无机盐类粘结剂,干燥后得到无机盐类粘结剂质量含量在6~8%,含水量在1~2%的复合粘结剂浸胶纸;步骤三:将复合粘结剂浸胶纸进行回潮处理;步骤四:将经过回潮处理后的复合粘结剂浸胶纸卷制成型得到云母管;步骤五:在云母管内装上管芯,将云母管连同管芯送入烘箱进行固化处理;步骤六:固化处理结束后,当固化后的云母管表面温度降至室温时,抽出管芯,得到耐高温复合云母管。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温复合云母管的制造方法,特别涉及一种工作温度达到500℃的耐高温复合云母管的制造方法及制造装置。
背景技术
以云母为基材制成的云母管,由于具有良好的防腐、抗冲击和防雷电、防电弧、高绝缘、耐低温(-60℃)以下,耐高温(250℃)等优良性能,被广泛应用于航天、航空、军工、核电、雷达的输配电***,防雷电工程及潜艇、汽车、造船、超高压电网等高科技应用领域。
现有技术制造的这种云母管以粘结剂不同分为两大类,一是以单张云母纸浸渍有机硅树脂类或环氧树脂类粘结剂,经干燥排除溶剂卷制成型后,送入烘箱进行固化处理而得,另一类是以单张云母纸涂沫无机类粘结剂经干燥卷制成型后,送入烘箱经固化处理而得。这两种粘结剂制造的云母管各有优点同时也各有不足,主要是:
1、粘结剂为有机硅树脂,长期工作温度小于250℃,粘结剂为环氧树脂时,工作温度小于150℃,应用范围有限;
2、粘结剂为无机类时,常温下潮态性能较差,脆性大,机械强度不高;
上述云母管均无法实现耐高温,故提供一种耐高温复合云母管的制造方法尤为重要。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明公开了一种耐高温复合云母管的制造方法及制造装置,以适应高速发展的现代科学技术对耐高温绝缘材料的需求。
技术方案:一种耐高温复合云母管的制造方法,包括以下步骤:
步骤一:将云母纸浸渍有机硅树脂粘结剂,干燥后,得到有机硅树脂粘结剂质量含量在9~11%,挥发物质量小于1%的浸胶纸;
步骤二:将浸胶纸表面涂抹无机盐类粘结剂,干燥后得到无机盐类粘结剂质量含量在6~8%,含水量在1~2%的复合粘结剂浸胶纸;
步骤三:将复合粘结剂浸胶纸进行回潮处理;
步骤四:将经过回潮处理后的复合粘结剂浸胶纸卷制成型得到云母管;
步骤五:在云母管内装上管芯,将云母管连同管芯送入烘箱进行固化处理;
步骤六:固化处理结束后,当固化后的云母管表面温度降至室温时,抽出管芯,得到耐高温复合云母管。
进一步的,所述的有机硅树脂粘结剂的制备包括:按重量计,取固体含量50~52%的SiR-5有机硅树脂胶20~25份、纯度大于95%的工业酒精75~80份,在反应釜中加热至50~60℃,搅拌得到有机硅树脂粘结剂,所述固体含量为有机硅树脂胶中除去溶剂的不溶性树脂的含量。
进一步的,所述无机盐类粘结剂的制备包括:按重量计,取五硼酸铵19~29份、水温在50℃以上的水71~81份,搅拌均匀充分溶解得到无机盐类粘结剂。
进一步的,将复合粘结剂浸胶纸放入潮态箱中作回潮处理,所述的潮态箱中水温控制在50~60℃,相对湿度控制在70~80%。
进一步的,所述固化处理包括:
在50℃或室温下,将云母管连通管芯送入烘箱,匀速升温至120℃;在120℃条件下,保持3小时;
从120℃匀速升温至220℃,在220℃条件下,保持4小时;
从220℃匀速升温至250℃,在250℃条件下,保持2小时;
从250℃匀速降温至200℃;
从200℃降温至50℃或室温时,推出云母管和管芯。
本发明还公开了一种耐高温复合云母管的制造装置,能够实现耐高温复合云母管制造方法的装置。
进一步的,包括浸胶设备,所述浸胶设备包括第一输送辊、浸胶辊、浸胶槽、第二输送辊、烘箱、成对链轮、第一过轮、第一张紧轮和卷轴;链轮包括第一链轮和第二链轮,该第一链轮设置在烘箱的输入端,第二链轮设置在烘箱的输出端,第一链轮和第二链轮之间通过传送带配合传送;
所述第一输送辊用于输入云母纸进行浸胶,所述浸胶辊部分浸入在浸胶槽内的有机硅粘结剂中,浸胶辊将第一输送辊输出的云母纸牵引至浸胶槽,随浸胶辊转动,完成云母纸浸渍有机硅粘结剂操作,浸渍后的云母纸依次经过第二输送辊和第一链轮进入烘箱,干燥后的云母纸依次经过第二链轮和第一过轮,所述第一张紧轮与第一过轮配合作业,将干燥后的云母纸牵引至卷轴进行收卷备用。
进一步的,包括无机盐类粘结剂涂抹装置,所述无机盐类粘结剂涂抹装置包括第二张紧轮、第二过轮、第三链轮、第四链轮、第三输送轮、压紧轮、烘干机和喷头;
所述喷头用于将无机粘结剂喷涂在浸胶纸表面,该喷头位于第二过轮和第三链轮之间的上方,浸胶纸依次由第二张紧轮、第二过轮、第三链轮牵引至烘干机,在经过第二过轮和第三链轮时完成浸胶纸表面涂抹无机粘结剂操作,第三链轮位于烘干机的输入端,第四链轮位于烘干机的输出端,第三链轮和第四链轮通过传送带实现传送配合,第三输送轮和压紧轮配合工作,干燥后的浸胶纸依次经过第四链轮和第三输送轮与压紧轮的作用端,按所需长度栽断。
进一步的,包括卷制装置,所述卷制装置包括上辊筒和对辊,上辊筒置于对辊的对称轴线上方,卷制得到的云母管位于上辊筒和对辊之间。
进一步的,所述烘箱的中段部位温度预热至120-130℃。
有益效果:按照本发明的制造方法得到的云母管,它具有在环境温度小于250℃能保持有机硅树脂机械强度好、绝缘性能优良的特征,而当工作温度大于500℃时,有机硅粘结剂优良性能已完全丧失,但是由于无机类粘结剂的存在,复合云母管的各种性能仍完好如初。
附图说明:
图1为本发明的流程示意图;
图2为本发明的浸胶设备结构示意图;
图3为本发明的无机盐类粘结剂涂抹装置结构示意图;
图4为本发明的卷制装置结构示意图;
具体实施方式:
实施例1:
如图1所示,本实施例的一种耐高复合云母管的制造方法,包括以下步骤:
步骤一:将云母纸浸渍有机硅粘结剂,干燥后,得到粘结剂质量含量在9~11%,挥发物质量含量小于1%的浸胶纸;
步骤二:将浸胶纸表面涂抹无机粘结剂,干燥后得到无机粘结剂质量含量在6~8%,含水量在1~2%的复合粘结剂浸胶纸,复合粘结剂浸胶纸在备用期间应密封保存;
步骤三:将复合粘结剂浸胶纸卷制成型得到云母管;
步骤四:在云母管内装上管芯,将云母管连同管芯送入烘箱进行固化处理;
步骤五:固化处理结束后,当固化后的云母管表面温度降至室温时,抽出管芯,得到本实施例的耐高温复合云母管;
本实施例的有机硅粘结剂制备包括以下步骤:
按重量计,取固体含量50~52%的SiR-5有机硅树脂25份、纯度大于95%的工业酒精75份,在温度50~60℃的反应釜中搅拌2小时制得;
本实施例的无机粘结剂制备具体为:按重量计,取工业级五硼酸铵20份,水温在60~70℃的水80份,搅拌均匀;
本实施例的步骤一采用的烘干机的烘箱长度为12米,中心区域8米长,烘箱内温度控制在120~130℃,传送带运速度每分钟5~6米;
本实施例的步骤二采用的烘干机的烘箱长度16米,温度控制在100~110℃;
本实施例的固化处理包括:
在50℃或室温下,将云母管连通管芯送入烘箱,历经2小时,使其匀速升温至120℃;在120℃条件下,保持3小时;
历经3小时,从120℃匀速升温至220℃,在220℃条件下,保持4小时;
历经2小时,从220℃匀速升温至250℃,在250℃条件下,保持2小时;
历经2小时,从250℃匀速降温至200℃;
历经2小时从200℃降温至50℃或室温时,推出云母管和管芯。
实施例2:
本实施例包括以下步骤:
步骤一:有机硅粘结剂制备:按重量计,取SiR-5有机硅树脂24份,酒精度大于95%乙醇75份,市售促进剂0.8份,市售固化剂0.2份,在温度为50~60℃的反应釜中搅拌2小时,得到有机硅粘结剂;
步骤二:无机粘结剂制备:按重量计,取五硼酸铵20份,水温在50℃以上的水80份,搅拌均匀充分溶解,得到无机粘结剂;
步骤三:将云母纸浸渍有机硅粘结剂,干燥后,得到粘结剂质量含量在9~11%,挥发物小于1%的浸胶纸;具体的,本实施例采用如图2所示的浸胶设备完成步骤三;
本实施例的浸胶设备包括第一输送辊、浸胶辊、浸胶槽、第二输送辊、烘箱、成对链轮、第一过轮、张紧轮和卷轴;所述第一输送辊用于输入云母纸进入浸胶设备,所述浸胶辊部分浸入在浸胶槽内的有机硅粘结剂,浸胶辊将第一输送辊输入的云母纸牵引至浸胶辊,随浸胶辊转动,完成云母纸浸渍有机硅粘结剂操作,浸渍后的云母纸依次经过第二输送辊和第一链轮进入烘箱,本实施例的烘箱的中段部位温度预热至120-130℃,干燥后的云母纸依次经过第二链轮和第一过轮,在卷轴上进行收卷备用,所述张紧轮与第一过轮配合作业,将干燥后的云母纸牵引至卷轴;由此可知,本发明的链轮包括第一链轮和第二链轮,该第一链轮设置在烘箱的输入端,第二链轮设置在烘箱的输出端,第一链轮和第二链轮之间通过传送带配合传送;
步骤四:将浸胶纸表面涂抹无机粘结剂,干燥后得到无机粘结剂质量含量在6~8%,的复合粘结剂浸胶纸,复合粘结剂浸胶纸在备用期间应密封保存;本实施例采用如图3所示的无机粘结剂涂抹装置,该装置包括张紧轮、第二过轮、第三链轮、第四链轮、第三输送轮、压紧轮、机械手、烘干机和喷头;所述喷头用于将无机粘结剂喷涂在浸胶纸表面,该喷头位于第二过轮和第三链轮之间的上方,浸胶纸依次由张紧轮牵、第二过轮、第三链轮牵引至烘干机,在经过第二过轮和第三链轮时完成浸胶纸表面涂抹无机粘结剂操作,第三链轮位于烘干机的输入端,第四链轮位于烘干机的输出端,第三链轮和第四链轮通过传送带实现传送配合,第三输送轮和压紧轮配合工作,干燥后的浸胶纸依次经过第四链轮和第三输送轮与压紧轮的作用端,按所需长度裁断。
步骤五:将复合粘结剂浸胶纸放入潮态箱中作回潮处理,本实施例采用的潮态箱中水温控制在50~60℃,相对湿度控制70~80%;复合粘结剂浸胶纸含水量控制在1~2%之间。
步骤六:将经过回潮处理后的复合粘结剂浸胶纸卷制成型得到云母管;本实施例采用如图4所示的卷制装置,该卷制装置包括上辊筒和对辊,上辊筒置于对辊的对称轴线上方,卷制得到的云母管位于上辊筒和对辊之间;
步骤七:在云母管内装上管芯,将云母管连同管芯送入烘箱进行固化处理;本实施例的固化处理为:
在50℃或室温下,将云母管连通管芯送入烘箱,历经2小时,使其匀速升温至120℃;在120℃条件下,保持3小时;
历经3小时,从120℃匀速升温至220℃,在220℃条件下,保持4小时;
历经2小时,从220℃匀速升温至250℃,在250℃条件下,保持2小时;
历经2小时,从250℃匀速降温至200℃;
历经2小时从200℃降温至50℃或室温时,推出云母管和管芯。
步骤八:固化处理结束后,当固化后的云母管表面温度降至室温时,抽出管芯,得到本实施例的耐高温复合云母管;
按本实施例制造的云母管与现有的云母管,经在500℃的条件下焙烧2小时后,主要性能对比见表1:
从表1所列数据可以看出,在500℃的条件下,只经过短短2小时,现有的云母管主要应用性能巳完全丧失,而按本实施例制造的云母管仍保持了优良的绝缘性能和机械强度。
Claims (10)
1.一种耐高温复合云母管的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:将云母纸浸渍有机硅树脂粘结剂,干燥后,得到有机硅树脂粘结剂质量含量在9~11%,挥发物质量小于1%的浸胶纸;
步骤二:将浸胶纸表面涂抹无机盐类粘结剂,干燥后得到无机盐类粘结剂质量含量在6~8%,含水量在1~2%的复合粘结剂浸胶纸;
步骤三:将复合粘结剂浸胶纸进行回潮处理;
步骤四:将经过回潮处理后的复合粘结剂浸胶纸卷制成型得到云母管;
步骤五:在云母管内装上管芯,将云母管连同管芯送入烘箱进行固化处理;
步骤六:固化处理结束后,当固化后的云母管表面温度降至室温时,抽出管芯,得到耐高温复合云母管。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温复合云母管的制造方法,其特征在于:所述的有机硅树脂粘结剂的制备包括:按重量计,取固体含量50~52%的SiR-5有机硅树脂胶20~25份、纯度大于95%的工业酒精75~80份,在反应釜中加热至50~60℃,搅拌得到有机硅树脂粘结剂,所述固体含量为有机硅树脂胶中除去溶剂的不溶性树脂的含量。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温复合云母管的制造方法,其特征在于:所述无机盐类粘结剂的制备包括:按重量计,取五硼酸铵19~29份、水温在50℃以上的水71~81份,搅拌均匀充分溶解得到无机盐类粘结剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温复合云母管的制造方法,其特征在于:将复合粘结剂浸胶纸放入潮态箱中作回潮处理,所述的潮态箱中水温控制在50~60℃,相对湿度控制在70~80%。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温复合云母管的制造方法,其特征在于:所述固化处理包括:
在50℃或室温下,将云母管连通管芯送入烘箱,匀速升温至120℃;在120℃条件下,保持3小时;
从120℃匀速升温至220℃,在220℃条件下,保持4小时;
从220℃匀速升温至250℃,在250℃条件下,保持2小时;
从250℃匀速降温至200℃;
从200℃降温至50℃或室温时,推出云母管和管芯。
6.一种耐高温复合云母管的制造装置,其特征在于:包括采用权利要求1-5任意一项所述的制造方法的装置。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温复合云母管的制造装置,其特征在于:包括浸胶设备,所述浸胶设备包括第一输送辊(11)、浸胶辊(12)、浸胶槽(13)、第二输送辊(14)、烘箱(15)、成对链轮(16)、第一过轮(17)、第一张紧轮(18)和卷轴(19);链轮(16)包括第一链轮和第二链轮,该第一链轮设置在烘箱(15)的输入端,第二链轮设置在烘箱(15)的输出端,第一链轮和第二链轮之间通过传送带配合传送;
所述第一输送辊(11)用于输入云母纸进行浸胶,所述浸胶辊(12)部分浸入在浸胶槽(13)内的有机硅粘结剂中,浸胶辊(12)将第一输送辊(11)输出的云母纸牵引至浸胶槽(13),随浸胶辊(12)转动,完成云母纸浸渍有机硅粘结剂操作,浸渍后的云母纸依次经过第二输送辊(14)和第一链轮进入烘箱(15),干燥后的云母纸依次经过第二链轮和第一过轮(17),所述第一张紧轮(18)与第一过轮(17)配合作业,将干燥后的云母纸牵引至卷轴(19)进行收卷备用。
8.根据权利要求6所述的一种耐高温复合云母管的制造装置,其特征在于:包括无机盐类粘结剂涂抹装置,所述无机盐类粘结剂涂抹装置包括第二张紧轮(21)、第二过轮(22)、第三链轮(23)、第四链轮(24)、第三输送轮(25)、压紧轮(26)、烘干机(27)和喷头(28);
所述喷头(28)用于将无机粘结剂喷涂在浸胶纸表面,该喷头(28)位于第二过轮(22)和第三链轮(23)之间的上方,浸胶纸依次由第二张紧轮(21)、第二过轮(22)、第三链轮(23)牵引至烘干机(27),在经过第二过轮(22)和第三链轮(23)时完成浸胶纸表面涂抹无机粘结剂操作,第三链轮(23)位于烘干机(27)的输入端,第四链轮(24)位于烘干机(27)的输出端,第三链轮(23)和第四链轮(24)通过传送带实现传送配合,第三输送轮(25)和压紧轮(26)配合工作,干燥后的浸胶纸依次经过第四链轮(24)和第三输送轮(25)与压紧轮(26)的作用端,按所需长度栽断。
9.根据权利要求6所述的一种耐高温复合云母管的制造装置,其特征在于:包括卷制装置,所述卷制装置包括上辊筒(31)和对辊(32),上辊筒(31)置于对辊(32)的对称轴线上方,卷制得到的云母管(33)位于上辊筒(31)和对辊(32)之间。
10.根据权利要求7所述的一种耐高温复合云母管的制造装置,其特征在于:所述烘箱的中段部位温度预热至120-130℃。
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