[發(fā)明專利]用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103525297A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 趙曉輝;熊杰;陶伯萬;朱昌偉;徐文立
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/12;C09D5/25
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發(fā)明屬于電子材料領域，特別涉及一種用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層及其制備方法。

背景技術

熔斷器也被稱為保險絲，它是一種安裝在電路中，保證電路安全運行的電路保護元件。當流過熔斷器的電流超過規(guī)定值時，其本身產生的熱量會使熔體熔斷，斷開電路從而起到保護電路的作用。隨著各類電子元器件的集成化和功率的不斷提升，熔斷器日益受到人們的重視，其熔斷特性的好壞，對各類電子器件和設備的技術指標、穩(wěn)定運行起著決定性的作用。

目前，為滿足元器件日益小型化和高度集成化的需求，片式熔斷器因其更小的尺寸和厚度成為了廣泛研究的重點。片式熔斷器正常工作中，當流過熔體的電流在超出額定電流時會發(fā)生高溫熔融，斷開電路從而保護電路。但由于熔斷器自身熱量的散失，熔體的熔斷特性會下降，削弱對電路的保護功能；同時當在熔斷器兩端施加大電流后，熔體溫度不斷升高，在熔斷前會有部分熔體金屬氣化，從而導致空氣的電阻變低，產生電弧，發(fā)生電弧放電導致爆炸，對電路產生破壞。為提高和改善片式熔斷器的熔體分斷能力及抗爆性，則需要對熔體進行絕熱絕緣保護，能夠在較小的尺寸和厚度內實現(xiàn)良好的絕緣性能；同時在較高的溫度下不產生破壞、降解或絕緣性能下降。因此，耐高溫絕熱絕緣涂層成為我們的研究重點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層及其制備方法，用于改善熔斷器熔斷特性，提高片式熔斷器的抗爆性。該耐高溫絕熱絕緣涂層具有良好的絕熱、絕緣、耐高溫特性，具有一定的強度和硬度，并且制備方法工藝簡單，制備成本低，完全能夠與片式熔斷器的生產方法進行良好的整合。

本發(fā)明方法采用的技術方案是：用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層，其特征在于，所述涂層的涂料包括有機硅樹脂與無機填料，其質量比為1～10:1；所述無機填料包括無機粉體與氣凝膠，質量比為1～4:2。

優(yōu)選的，所述無機粉體為云母粉、滑石粉、鈦白粉、氧化鋅、石棉、晶須硅中的一種或一種以上；所述有機硅樹脂為甲基苯基硅樹脂或有機硅塑料；所述的氣凝膠為超臨界干燥制備得到的親水基或疏水基氣凝膠；該耐高溫絕熱絕緣涂層厚度為1～100μm。

本發(fā)明用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）無機填料制備：首先將無機粉體與氣凝膠分別在瑪瑙研缽中研磨10-20min，然后將研磨后的無機粉體與氣凝膠按質量比1～4:2均勻混合，加入無水乙醇，用超聲波發(fā)生機進行超聲分散20-30min，形成均一穩(wěn)定的懸濁液后，真空抽濾除去乙醇溶劑，并進行真空干燥，所得粉體即為無機填料；

（2）涂料制備：將有機硅樹脂與無機填料按質量比1～10:1在室溫下混合并攪拌10-20min，最后在漿料中添加1-3%的有機催干劑，混合均勻即得涂料；

（3）涂層涂覆：將涂料均勻刷涂或絲網(wǎng)印刷于熔斷器表面，靜置30-60min后即得耐高溫絕熱絕緣涂層。

優(yōu)選的，步驟（1）中真空干燥在真空干燥箱中進行，干燥溫度為100℃，干燥時間為24小時；步驟（3）中涂料涂覆于熔斷器表面后可以放入烤箱中進行進一步烘烤處理，烘烤溫度為150～200℃，保溫時間為30～120min，烘烤結束后自然降溫至室溫。

本發(fā)明提供了一種用于熔斷器的耐高溫絕熱絕緣涂層，以及其制備方法，用于改善熔斷器熔斷特性，提高片式熔斷器的抗爆性。本發(fā)明耐高溫絕熱絕緣涂層的涂料通過在耐高溫絕緣有機硅樹脂中添加無機粉體與氣凝膠制備得到，添加無機粉體與氣凝膠能夠改善了涂層的連接性及熔斷器表面的附著能力，增強涂層的強度和硬度；同時提升有機硅樹脂的耐高溫特性；并且，氣凝膠的添加提高了涂層的絕熱特性；從而有效改善熔斷器的熔斷特性。利用氣凝膠的空間網(wǎng)狀結構實現(xiàn)有效的空間隔斷，抑制電弧的產生，提高片式熔斷器的抗爆特性。另外，添加有機催干劑使得涂層在室溫下即可具有較高的硬度，涂層硬度可以達到鉛筆硬度H以上并與熔斷器實現(xiàn)良好的附著。本發(fā)明耐高溫絕熱絕緣涂層制備方法工藝簡單可靠，制備成本低，并且能夠與片式熔斷器的生產方法進行良好的整合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明應用于片式熔斷器的結構示意圖。

圖2為實施例1中制備得涂覆有耐高溫絕熱絕緣涂層的片式熔斷器與常規(guī)片式熔斷器熔斷特性對比圖。

圖3為常規(guī)片式熔斷器熔斷后光學顯微鏡觀察到的表面形貌圖。

圖4實施例1中制備得涂覆有耐高溫絕熱絕緣涂層的片式熔斷器熔斷后光學顯微鏡觀察到的表面形貌圖。

具體實施方式