一種散熱型變壓器裝置及一種導熱塗層的製備方法與流程

2023-12-12 22:25:42 1

本發明涉及變壓器技術領域，具體涉及一種散熱型變壓器裝置及一種導熱塗層的製備方法。

背景技術：

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器。而變壓器在工作時，其內的電子元件易發熱，而且變壓器是一種持續工作的機器，所以長時間工作會導致電子元件產生大量的熱，如果變壓器產生的熱量不處理，會導致電子元件過熱而損毀，使得變壓器不能正常工作，會導致一定範圍內的用電居民斷電，還可能形成火災，會造成經濟損失和為居民生活帶來很大影響。而現有的變壓器常採用水冷的方式進行降溫，雖然降溫速度快，但是危險係數高，不宜採納。

技術實現要素：

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種散熱型變壓器裝置及一種導熱塗層的製備方法。本發明通過在承載變壓器的箱體表面形成導熱塗層，具有優異的散熱性能，保證了變壓器的安全使用。

為實現上述目的，本發明提出的一種散熱型變壓器裝置，所述散熱型變壓器裝置包括箱體，放置於箱體內的變壓器，在箱體的六個表面均具有導熱塗層，所述導熱塗層包括依次層疊在箱體表面的含有第一金屬氧化物納米顆粒的第一聚醚醯亞胺層、含有第二金屬氧化物納米顆粒的第二聚醚醯亞胺層以及含有第三金屬氧化物納米顆粒的第三聚醚醯亞胺層，其中第一聚醚醯亞胺層與箱體表面直接接觸，第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑。

作為優選，所述箱體的材質為鋁、不鏽鋼、銅、鐵中的一種。

作為優選，所述第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒的材質為氧化矽、氧化鋯、氧化鋅、氧化鉬、氧化鋁中的一種，所述第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑為200-500納米，所述第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑為100-200納米，所述第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑為10-100納米。

作為優選，所述第一、第二、第三聚醚醯亞胺層的厚度為50-200微米。

作為優選，所述第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒的材質為氧化鋯，所述第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑為400納米，所述第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑為150納米，所述第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑為50納米。

本發明還提出了一種導熱塗層的製備方法，其包括如下步驟：

（1）製備粒徑大小不同的第一金屬氧化物納米顆粒、第二金屬氧化物納米顆粒以及第三金屬氧化物納米顆粒，其中第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑；

（2）將所述的第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒分別加入到聚醚醯亞胺母料中，通過雙螺杆擠出機加工而形成含有第一金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料、含有第二金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料以及含有第三金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料；

（3）通過熱噴塗工藝在變壓器的箱體的表面依次噴塗含有第一金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料、含有第二金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料以及含有第三金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料，以形成導熱塗層。

本發明的有益效果如下：本發明通過在承載變壓器的箱體表面形成導熱塗層，導熱突塗層中靠近箱體表面的聚醚醯亞胺層的金屬氧化物納米顆粒粒徑較大，導熱性能優異，隨著遠離箱體表面，聚醚醯亞胺層中的金屬氧化物納米顆粒粒徑逐漸變小，在保證散熱塗層具有優異散熱功能的同時，外側聚醚醯亞胺層具有粒徑較小的金屬氧化物納米顆粒，有效防止聚醚醯亞胺層的開裂以及剝離，提高了聚醚醯亞胺層的穩固性。

附圖說明

圖1為本發明的散熱型變壓器裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的導熱塗層的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1至圖2，本發明首先提供了一種散熱型變壓器裝置，所述散熱型變壓器裝置包括箱體1，放置於箱體1內的變壓器2，在箱體的六個表面均具有導熱塗層3，所述導熱塗層3包括依次層疊在箱體表面的含有第一金屬氧化物納米顆粒311的第一聚醚醯亞胺層31、含有第二金屬氧化物納米顆粒321的第二聚醚醯亞胺層32以及含有第三金屬氧化物納米顆粒331的第三聚醚醯亞胺層33，其中第一聚醚醯亞胺層31與箱體1表面直接接觸，第一金屬氧化物納米顆粒311的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒331的粒徑。所述箱體的材質為鋁、不鏽鋼、銅、鐵中的一種。所述第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒的材質為氧化矽、氧化鋯、氧化鋅、氧化鉬、氧化鋁中的一種，所述第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑為200-500納米，所述第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑為100-200納米，所述第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑為10-100納米。所述第一、第二、第三聚醚醯亞胺層的厚度為50-200微米。

本發明還提出了一種導熱塗層的製備方法，其包括如下步驟：

（1）製備粒徑大小不同的第一金屬氧化物納米顆粒311、第二金屬氧化物納米顆粒321以及第三金屬氧化物納米顆粒331，其中第一金屬氧化物納米顆粒311的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒331的粒徑；

（2）將所述的第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒分別加入到聚醚醯亞胺母料中，通過雙螺杆擠出機加工而形成含有第一金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料、含有第二金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料以及含有第三金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料。

（3）通過熱噴塗工藝在變壓器的箱體的表面依次噴塗含有第一金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料、含有第二金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料以及含有第三金屬氧化物納米顆粒的聚醚醯亞胺粒料，以形成導熱塗層3。

實施例1：

參見圖1至圖2，本發明首先提供了一種散熱型變壓器裝置，所述散熱型變壓器裝置包括箱體1，放置於箱體1內的變壓器2，在箱體的六個表面均具有導熱塗層3，所述導熱塗層3包括依次層疊在箱體表面的含有第一金屬氧化物納米顆粒311的第一聚醚醯亞胺層31、含有第二金屬氧化物納米顆粒321的第二聚醚醯亞胺層32以及含有第三金屬氧化物納米顆粒331的第三聚醚醯亞胺層33，其中第一聚醚醯亞胺層31與箱體1表面直接接觸，第一金屬氧化物納米顆粒311的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒331的粒徑。所述箱體1的材質為鋁。所述第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒的材質為氧化鋯，所述第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑為400納米，所述第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑為150納米，所述第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑為50納米。所述第一、第二、第三聚醚醯亞胺層的厚度為100微米。

實施例2：

參見圖1至圖2，本發明首先提供了一種散熱型變壓器裝置，所述散熱型變壓器裝置包括箱體1，放置於箱體1內的變壓器2，在箱體的六個表面均具有導熱塗層3，所述導熱塗層3包括依次層疊在箱體表面的含有第一金屬氧化物納米顆粒311的第一聚醚醯亞胺層31、含有第二金屬氧化物納米顆粒321的第二聚醚醯亞胺層32以及含有第三金屬氧化物納米顆粒331的第三聚醚醯亞胺層33，其中第一聚醚醯亞胺層31與箱體1表面直接接觸，第一金屬氧化物納米顆粒311的粒徑大於第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑，第二金屬氧化物納米顆粒321的粒徑大於第三金屬氧化物納米顆粒331的粒徑。所述箱體的材質為不鏽鋼。所述第一、第二、第三金屬氧化物納米顆粒的材質為氧化鋁，所述第一金屬氧化物納米顆粒的粒徑為300納米，所述第二金屬氧化物納米顆粒的粒徑為180納米，所述第三金屬氧化物納米顆粒的粒徑為30納米。所述第一、第二、第三聚醚醯亞胺層的厚度為150微米。

本發明通過在承載變壓器的箱體表面形成導熱塗層，導熱突塗層中靠近箱體表面的聚醚醯亞胺層的金屬氧化物納米顆粒粒徑較大，導熱性能優異，隨著遠離箱體表面，聚醚醯亞胺層中的金屬氧化物納米顆粒粒徑逐漸變小，在保證散熱塗層具有優異散熱功能的同時，外側聚醚醯亞胺層具有粒徑較小的金屬氧化物納米顆粒，有效防止聚醚醯亞胺層的開裂以及剝離，提高了聚醚醯亞胺層的穩固性。

最後應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。