水溶性无机硅钢片漆的研制

1前言      

硅钢片在磁性材料中占有重要地位，主要被用作旋转电机(如马达)的铁芯，需要在硅钢片表面涂覆绝缘膜，以防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，提高其电磁性能。硅钢片漆作为一种改善材料性能的绝缘漆正日益受到大力推崇[1，2]。随着电机单机容量的不断增大和电机、电器的耐热等级的提高，对定子铁芯硅钢片间绝缘提出了越来越高的要求[3]。一般情况下，当电机起动或发生故障时易导致温度过高、铁芯短路。另外，在一些特殊的应用场合，涂层需要经过600℃工艺热处理，才能作为绝缘涂层使用。但是在600℃高温下，有机涂层中的树脂大部分已降解挥发，失去良好的附着力和绝缘能力。通常的耐高温涂层(如有机树脂涂层)在高温(大于300℃)环境中会不同程度地碳化而引起涂层性能的衰减，尤其是在“热振”(从高温瞬间降低至常温的重复操作，一般要求大于10次)时涂层会开裂、脱落，难以满足实际需求。而陶瓷类涂层(硅酸盐类涂层)虽然耐高温(耐1000℃以上的高温)，但无法适应“热振”的要求[4，5]。目前世界上发达国家在电机定子铁芯硅钢片绝缘技术方面都采用无机和半无机涂层，而随着人们环保意识的增强，传统的含有有机物质的硅钢片漆产生的有机溶剂挥发而带来的安全与污染问题也逐渐显现。无毒、少污染的代用品成为各国研究人员寻找的方向[3]。本研究研制了一种性能先进并且价格低廉的水溶性无机硅钢片漆，以满足国内对硅钢片漆日益增长的需求。

2实验     

2.1主要原料      

氢氧化铝，分析纯，天津市四通化工厂;85%磷酸，分析纯，天津市耀华化学试剂有限责任公司;氧化镁，分析纯，天津恒兴化学试剂制造有限公司;二氧化硅胶体，自制;磷酸二氢铵，分析纯，天津博迪化工有限公司;硼酸，分析纯，天津市鑫铂特化工有限公司。    

2.2制备方法      

2.2.1无机粘结剂(磷酸二氢铝、镁)的制备      

按一定的比例将氢氧化铝、氧化镁和蒸馏水加入三口瓶中加热升温至80℃，向其中间断、缓慢加入磷酸，并且保持温度在80～85℃之间，反应2.5h后，冷却至室温，过滤，倒入广口瓶中待用。    

2.2.2硅钢片漆的制备      

将制好的无机粘结剂与二氧化硅胶体按一定比例混合后加入其它助剂调整粘度及固体含量，搅拌至充分溶解，制成硅钢片漆。 

2.3测试与表征      

采用LND-1涂-4涂料粘度计对涂料粘度进行表征;采用QFZ漆膜附着力试验仪对漆膜的附着力进行表征;采用QHQ漆膜铅笔法硬度计对漆膜的硬度进行表征;采用EST121型数字超高阻、微电流测量仪对漆膜的表面电阻以及体积电阻率进行表征;在600℃时测试漆膜的耐高温性能;在600℃时测试漆膜的耐“热振”性能;按照GB/T9286-1998、GB/T5209-1985、GB/T1771-2007、GB/T1735-1979对漆膜进行划格、耐水性、耐盐水、耐酸性、耐油性的测试。