一種非晶、納米晶帶材表面在線絕緣塗層的方法及裝置的製作方法
2023-08-01 04:11:16
專利名稱：一種非晶、納米晶帶材表面在線絕緣塗層的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料表面處理技術領域，尤其涉及一種非晶、納米晶帶材表面在線絕緣塗層的方法及裝置。
背景技術：
非晶合金由於有較高的電阻率，本身又具有一層極薄的氧化膜，通常情況下是不會採取塗層工藝的，但是隨著應用領域越來越廣、應用場景的頻率不斷升高，非晶合金磁性材料的損耗呈逐漸增大的趨勢，渦流損耗所佔的比例增大；此外，當非晶合金應用在脈衝功率技術中時，會遇到高頻甚至超高頻的工作條件，這樣就會產生由於高磁化率而導致的層間高脈衝電壓，若沒有合適的絕緣材料在非晶帶材疊片間進行絕緣，經過熱處理的非晶合金鐵芯會產生層間擊穿而導致鐵芯作廢。在這樣的情況下，必須在合金帶材表面塗覆一層薄薄的非磁性絕緣材料，從而使非晶合金帶材的具有良好的耐電壓性能，同時有效的遏制在高頻條件下工作時產生的渦流損耗。中國專利200380110223. 3提出了利用聚酞胺或聚酞亞胺類樹脂塗覆未定形金屬磁性合金條帶或晶體磁性合金條帶，該方法是在非晶帶材表面塗覆樹脂，把非晶帶材卷繞成磁芯後，再進行後續的熱處理。該專利主要應用於鐵基非晶軟磁合金帶材。但是由於塗層材料為有機物，難以耐受400°C以上的高溫，對於熱處理溫度400°C以上非晶、納米晶帶材並不適用。中國專利200710122020. 6提出了一種用由浸塗液浸塗軟磁合金帶材60s_600s ；在90°C 250°C溫度烘烤製備絕緣塗層的辦法，其可以耐400°C以上的高溫。但是這種塗覆技術是在非晶帶材生產之後進行浸泡、烘烤等工藝才能絕緣塗覆，經過塗層之後的帶材很難再實現卷取，因此會使加工時間延長
發明內容
綜上所述，現有技術不能在生產非晶帶材的同時塗覆絕緣層，並可以經受400°C以上的高溫。為提高塗覆絕緣層的效率，使產業化生產變成現實，本發明提供一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，很好的克服上述缺陷，該方法使用的原材料便宜，操作簡便。為此，在第一方面，本發明提供一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，所述方法在非晶帶材噴制出之後，通過選用合適的絕緣塗液在線浸塗在非晶帶材表面，在非晶帶材表面形成厚度為O. 2 μ m 10 μ m均勻緻密的電絕緣塗層，收卷後自然晾乾再分卷。優選地，一種絕緣溶液，包括氧化鎂、氧化鋁、氮化硼中的一種，加入乙醇一起研磨成O. 05 10 μ m的粉末，將粉末和去離子水做成懸浮液；將矽醇溶液加入懸浮中，矽醇溶液由3% 32%的金屬醇鹽、1% 12%的水、O. 001% O. 01%的氫氟酸及其餘的溶劑乙醇組成。
為此，在第二方面，本發明提供一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的裝置，其特徵在於，所述裝置包括塗層裝置，溫度系統，控溫系統，所述塗層裝置的作用是在從結晶器噴出的非晶帶材表面在線浸塗絕緣塗液，所述溫度系統是對絕緣塗液進行加溫，所述控溫系統是對溫度系統進行溫度控制。優選地，塗層裝置包括小壓輥和塗層液盒。該絕緣塗層能夠保證非晶帶材疊層之間絕緣良好，同時非晶帶材在IOkHz具有良好的軟磁性能，而且塗層材料可以耐受400°C以上的高溫，以達到良好的電絕緣性能和效
果O本發明所產生的有益效果是，帶材在線塗覆絕緣塗層，塗層厚度均勻，抗電強度良好，卷繞質量整齊均勻，可以滿足生產10 220_帶寬的非晶、納米晶帶材。塗層在帶材生產過程中一次成型，提高了生產效率，同時也便於操作和生產。
圖1是根據本發明實施例的一種非晶、納米晶帶材表面在線絕緣塗層的裝置的示意圖。圖2是根據本發明實施例1的一種106非晶帶材表面在線絕緣塗層厚度曲線圖。圖3是根據本發明實施例1的一種142非晶帶材表面在線絕緣塗層厚度曲線圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。圖1是根據本發明實施例的基於一種非晶、納米晶帶材表面在線絕緣塗層裝置的示意圖。如圖1所示，該實施例的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層裝置，所述裝置包括塗層裝置4，溫度系統7，控溫系統8。其中，塗層裝置4包括小壓輥6和塗層液盒5，溫度系統7對塗層裝置4進行加溫，控溫系統8對溫度系統7溫度進行控制。非晶帶材3從結晶器I甩出，在壓輥2的作用下成帶，經過由小壓輥6和塗層液盒5組成的塗層裝置4，其中小壓輥6應當沒過絕緣液面，以保證絕緣液不因小壓輥6的轉動而灑出，最後由卷取機9進行卷取。溫度系統7對塗層裝置4進行加溫，控溫系統8對溫度系統7的溫度進行控制，浸塗絕緣液的非晶帶材在卷取機上停留30 60分鐘，利用自身熱量自然烘烤晾乾，隨機進行倒卷。優選地，在卷取過程中，絕緣液要保持100 150°C的溫度，以避免與非晶帶材有明顯的溫差而引起非晶帶材性能的變化。實施例1 :生產寬度為106mm寬的鐵基非晶帶材，MgO在研磨過程中加入乙醇研磨成O. 2
O.8 μ m的粉末，5g的MgO粉末加入2000ml的去離子水中配製成懸浮液，然後再加入矽醇溶液(3% 32%金屬醇鹽+1% 12 %的水+0. 001% O. 01%的氫氟酸+溶劑乙醇)製成絕緣液。非晶帶材3從結晶器I甩出，在壓輥2的作用下成帶，經過由小壓輥6和塗層液盒5組成的塗層裝置4，將絕緣液浸塗在非晶帶材3表面，最後由卷取機9進行卷取，在卷取機上停留30分鐘。在長度為106mm的該規格鐵基非晶帶材，取14個點測量其厚度，14個測量點間距離相同，測量結果如圖2所示。浸塗絕緣層後非晶帶材厚度變化在I 2. 5 μ m，帶材塗層厚度均勻。取該規格鐵基非晶帶材捲成Φ 50mm厚度2mm的磁芯，在1500A/m縱磁場、溫度385°C保溫40mi η、氮氣氛圍處理後測試磁芯的損耗，在10kHz、0. 2T、13W/kg的條件下進行擊穿試驗，擊穿電壓為102V。實施例2 生產寬度為142mm寬的鐵基非晶帶材，MgO在乙醇的作用下研磨成在O. 2
O.8 μ m的粉末，5g的MgO粉末加入2000ml的去離子水中配製成懸浮液，然後再加入矽醇溶液製成絕緣液。非晶帶材3從結晶器I甩出，在壓輥2的作用下成帶，經過由小壓輥3和塗層液盒5組成的塗層裝置4，將絕緣液浸塗在非晶帶材3表面，最後由卷取機9進行卷取，在卷取機上停留30分鐘。在長度為142mm的該規格鐵基非晶帶材，取14個點測量其厚度，14個測量點間距離相同，測量結果如圖3所示，浸塗絕緣層後非晶帶材厚度變化在I 2. 5 μ m，表示帶材塗層厚度均勻。將該規格鐵基非晶帶材捲成Φ50ι πι厚度2mm的磁芯,在1500A/m縱磁場，溫度385度保溫40mi n，氮氣氛圍處理，然後測試磁芯的損耗，在10kHz，O. 2T，15W/kg，擊穿電壓為98V。以上所述的具體實施方式
，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式
而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。·
權利要求
1.一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，其特徵在於，所述方法在非晶帶材噴制出之後，通過選用絕緣塗液在線浸塗在非晶帶材表面，在非晶帶材表面形成電絕緣塗層，收卷後自然晾乾再分卷。
2.如權利I所述的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，其特徵在於，所述絕緣溶液通過將氧化鎂、氧化鋁、氮化硼中的一種，加入乙醇一起研磨成O. 05 10 μ m的粉末，將粉末和去離子水做成懸浮液；將矽醇溶液加入懸浮液中而製備。
3.如權利I所述的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，其特徵在於，所述矽醇溶液由3% 32%的金屬醇鹽、1% 12%的水、O. 001% O. 01%的氫氟酸及其餘的溶劑乙醇組成。
4.如權利I所述的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法，其特徵在於，所述在非晶帶材表面形成均勻緻密的電絕緣塗層厚度為O. 2 μ m 10 μ m。
5.一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的裝置，其特徵在於，所述裝置包括塗層裝置，溫度系統，控溫系統， 所述塗層裝置在從結晶器噴出的非晶帶材表面浸塗絕緣塗液， 所述溫度系統對絕緣塗液進行加溫，所述控溫系統對溫度系統進行溫度控制。
6.如權利要求5所述的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的裝置，其特徵在於，所述塗層裝置包括小壓輥和塗層液盒。
7.如權利要求5所述的一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的裝置，其特徵在於，所述控溫系統的溫度控制範圍100 150°C。
全文摘要
一種非晶、納米晶合金帶材表面在線絕緣塗層的方法和裝置，包括塗層裝置，溫度系統，控溫系統，塗層裝置用於在非晶帶材表面浸塗絕緣塗液，溫度系統、控溫系統控制絕緣塗液的溫度，在非晶帶材噴制出之後，通過塗層裝置將絕緣塗液在線浸塗在非晶帶材表面，在非晶帶材表面形成厚度均勻緻密的電絕緣塗層，晾乾後收卷。塗層厚度均勻，抗電強度良好，塗層在帶材生產過程中一次成型，提高了生產效率，同時也便於操作和生產。
文檔編號B05D5/00GK103056091SQ20131003191
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者李曉雨, 任翠霞, 李晨 申請人:青島雲路新能源科技有限公司