納米複合膜包加強環的製造方法

2023-05-24 19:55:01 1

專利名稱：納米複合膜包加強環的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種換向器中所用零件高強度允許機械、熱負載、電擊穿負荷加強環的製造方法，用此方法製得的納米複合膜包加強環，用在電機上的換向器系列中並放置在換向器的中間軸線上，與填充料換向片，雲母片澆注成整體，用於加固換向器，增加換向器的機械強度。
背景技術：
換向器是由換向片和雲母片相間排列注塑成一體而成，由此結構就決定了其整體強度較差，容易變形，報廢高，難以承受電機在高速、高溫，高溼運行時所產生的巨大離心力，不能滿足用戶高標準要求和惡劣條件下的應用。
為彌補換向器結構缺陷，大幅提高換向器質量和使用壽命，專利申請號02112020.X「換向器用高強度加強環的製造方法」存在缺陷，因玻璃鋼的主要缺點是所用材料玻纖紗、合成樹脂。均不經濟、主要是材料費高、工藝路線長、不耐高溫(260-600℃)有汙染對身體有害。
專利號99248770.6「加固換向器」所述的「對於在高溫環境中使用的換向器，採用了本實用新型陶瓷絕緣體加強環後，由於陶瓷更耐高溫，因而提高了換向器的熱變形穩定性能及換向器在高溫環境中的使用性能。」從實施例中「對於在高溫環境中使用的換向器，可用圖5-圖8所示的加固換向器」從圖中5-8可知該陶瓷絕緣體加強環為單一陶瓷體，沒有看到複合結構與詳細產述。
經過研究和實驗該專利存在以下不足1、作為單一的陶瓷工藝要經過素坯形成—乾燥—燒結成形完成。
2、陶瓷質地硬而脆很難進行後機加工。
3、陶瓷的耐高溫性和耐熱震性(冷熱次數)是要看什麼陶瓷，組份和使用條件的，如急聚升溫變化及熱震存在多數瓷早已炸裂失去加固性能，實際已根本無法應用。
專利號98245065.6「加固換向器」實施例所述的「在所述的換向片1與雲母片4之間嵌置加固裝置3，所述的加固裝置3，為金屬加固環，在所述的金屬加固環下設置墊圈5。」
缺點是1、壓力注塑成形時產生滑移錯位構成內部短路報廢。
2、嵌置操作難度大。
3、金屬加固環多為板材衝制，耗材大，聲汙染，電耗大。專利號94190034.7「集流環及其加強環」所述「在所有所描述的體例中，支承環是一個元件，它主要承受的是壓力，故可用陶瓷材料預製。特別是在製造過程中，它與緊固環一開始就是分別製造的，就會產生簡單而有優越性的製造的可能性，最後將緊固環和支承環壓合在一起。」不足是1、支承環預製時燒結收縮尺寸不易控制。
2、壓合時支承環易破碎和一致性尺寸精度無保證。
3、工藝路線長，壓合件體積大給換向器的設計帶來困難。
專利號96180521.8「帶加強環的整流子」該專利提供了各種加強環結構，無製做方法。

發明內容
本發明所需要解決的技術問題是提供一種換向器中所用零件納米複合膜包加強環的製造方法，用此方法製得的納米複合膜包加強環，保證傳統性能抗拉強度高，耐高溫，絕緣性能優的同時耐低溫，可多次回收利用許多特點，最具值得一提的是作為可拆卸，更換式換向器固定部分的連續使用價值增大使該換向器的商業附加值大幅提高；複合包膜制膜範圍大，可實現非納米與納米；有機和無機的組份調節配伍多層複合膜包。
本發明為內由加固金屬鋼環和環外包360°納米複合膜包絕緣體兩部分構成，其膜可製成的陶瓷複合膜包和高聚物陶瓷複合膜包的多層結構。
1、選用所需規格牌號的冷撥，冷軋精密無縫鋼管，然後在專用切割設備上進行切割至規定尺寸的環。
2、陶瓷複合膜包將所需陶瓷組份材料製成溶膠—凝膠，襯底金屬環用專用轉子以一定的轉速進行浸膠，在襯底金屬環附著一層很薄溶膠，經微波爐乾燥製得一次坯膜，如需多層複合可反覆上述過程，最後由微波爐低溫燒結和高溫熱處理而成。
3、有機和無機納米瓷粉複合膜包使用所需高聚物溶膠直接插層和摻雜，將晶須瓷粉和高聚物大分子一起加某溶夜充分攪拌使其分散在溶夜中實現層間插入、摻雜複合製得納米級無機—有機複合膠液，將襯底金屬環再由轉子浸膠製得微複合坯膜，最後經微波燒結固化而成，與現有技術相比具有以下優點和積極效果。
1、製品一致性尺寸精度高，拉伸強度大，從根本上解決了耐溫(-60℃-800℃)性，耐溼性和絕緣性(電擊穿強度高達40KV/mm或更高)耐腐蝕性的不足。
2、設備投入少，能耗，材耗小，生產率高，工藝路線短省工時可大大降低生產成本。
3、汙染小，與可拆卸更換式換向器配合應用，具有很高的附加值4、納米晶須，粉體的使用可使燒結溫度下降節能，質量好和實現回收利用性提高產品競爭能力。
具體實施例方式
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠清楚了解本發明的較佳實施例下面結合具體配方和製造方法作進一步詳細描述。
原料配方以重量稱重(納米陶瓷複合膜包實施例)配方1二氧化矽(SiO2)納米粉體30％，立方氮化硼(BN)粉體50％，B2O320％，SiO2∶B2O3＝3∶2＝50％，將三種粉體充分攪拌混後於110℃乾燥備用，(BN-SIO2∶B2O3)∶AI(H2PO4)3＝1∶1，再度混合調製成稀糊狀膠體。
製造方法1、將精密管切割好的數量級襯底金屬環串於轉子軸上，視需膜厚度調整轉速(膜厚度還要看粘度)將稀糊狀膠體噴霧或下滴金屬環外表面，在離心力作用下過多膠體將被甩開由器壁面在重力作用下而回收。
2、如需多層組份可將噴滴成膜的金屬環乾燥初燒結後重複上述過程製得膠膜包。
3、最後將製得膠膜包加強環於微波爐中(300℃-400℃)初燒結，再於高溫爐在800-1000℃熱處理即得光亮30-100um的陶瓷複合膜包加強環。也可用上述方法對高聚物或其它合成樹脂按用戶要求進行摻雜納米晶須或陶瓷粉體(納米晶)直接插層製取複合膜包加強環。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容方法加以調整配方或等效等同變化實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質構思對以上實施例所作的任何各有機—無機陶瓷組份的配伍簡單修改，等同變化與改進均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種納米複合膜包加強環的製造方法，配方以重量比例稱重。配方1二氧化矽(SiO2)納米粉體30％，立方氮化硼(BN)粉體50％，B2O320％，SiO2∶B2O3＝3∶2＝50％，將三種粉體充分攪拌混合後於110℃乾燥備用，(BN-SIO2∶B2O3)∶AI(H2PO4)3＝1∶1，再度混合調製成稀糊狀膠體。其特徵在於金屬鋼圈外360°圓周複合膜包的結構和方法，金屬鋼圈由管材切割製得，圈外360°圓周複合陶瓷膜包方法和配方只是實施例詳細說明例舉。
2.根據權利要求1所述的製造方法、其特徵在於製得金屬鋼圈外複合膜包可實現非納米多層複合和納米(摻雜)多層複合。
3.根據權利要求1所述的製造方法、其特徵在於製得金屬鋼圈外複合膜包可實現有機(高聚物)—無機材料的納米(摻雜、插層)晶須多層複合。
全文摘要
一種換向器用納米複合膜包加強環的製造方法，金屬襯底鋼環由精密拉製冷拔冷軋管進行切割製得，配方1二氧化矽(SiO
文檔編號H01R43/06GK1734863SQ20041005611
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月12日 優先權日2004年8月12日
發明者李叢龍 申請人:李叢龍