[發明專利]一種超薄硅鋼表面絕緣涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201810434083.3
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108659584B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 程靈;楊富堯;韓鈺;馬光;高潔;吳雪;劉洋;何承緒;陳保安;樊超;聶京凱;陳新
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/25;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 閆聰彥

本發明屬于涂料組合物技術領域，具體涉及一種硅鋼表面絕緣涂層及其制備方法。本發明提供的絕緣涂層，其原料組成包括磷酸二氫鎂65～85份、絕緣無機納米粒子0.1～1.5份、硅溶膠2～15份、硼酸2～4份和去離子水1～32.9份。上述各組分間的協同作用所形成的涂層對超薄硅鋼的裸鋼片表面具有優異的附著性能，同時保證了絕緣性能。本發明提供的絕緣涂層，其原料組成還包括0.01～5重量份的有機樹脂，有機樹脂的加入不僅能提高超薄硅鋼表面涂層的附著性，而且還可抵抗后續的高溫燒結，使得具有該涂層的超薄硅鋼可適于制備飽和電抗器的卷鐵芯，以滿足高壓陽極飽和電抗器的強振動、高溫升等復雜運行工況。

技術領域

本發明屬于涂料組合物技術領域，具體涉及一種硅鋼表面絕緣涂層及其制備方法。

背景技術

換流閥是直流輸電工程的核心設備，其通過依次將三相交流電壓連接到直流端以得到期望的直流電壓，并實現對功率的控制。換流閥中設置有晶閘管和飽和電抗器，其中，晶閘管是決定換流閥流通能力的關鍵組件，而飽和電抗器是一種無功補償裝置，能夠抑制閥內因元件導通而突然上升的電流，并平緩線路中故障引起的浪涌電流，從而避免燒毀晶閘管元件，起到保護晶閘管的作用。飽和電抗器中的關鍵元器件是卷鐵芯。

由于用于高壓直流輸電換流器裝置中的陽極飽和電抗器對承受浪涌電流能力和局放等都有更高的要求，因此其所采用的卷鐵芯是由厚度為0.05mm～0.10mm的高導磁超薄取向冷軋硅鋼片制備而成。與普通的取向硅鋼不同，該超薄硅鋼表面無玻璃膜，為裸鋼面，這就使得用于陽極飽和電抗器的超薄硅鋼表面的絕緣涂層應具有以下性質：極薄的厚度(低于1μm)、超高的附著性(B級以上)和較好的絕緣性(表面絕緣電阻＞10Ω·cm²/片)、耐750℃高溫退火，如此才能適應高壓陽極飽和電抗器的強振動、高溫升等復雜運行工況。再加之，歐盟成員國已于2006年強制實施RoHS《電子設備中限制使用某些有害物質指令》，對六價鉻Cr⁶⁺等有害物質的使用進行了限制，所以理想的絕緣涂層還應該環保無鉻。

目前，應用于取向硅鋼表面的絕緣涂層的厚度在2～3μm范圍內，若將其直接涂覆于超薄硅鋼表面，會導致超薄硅鋼的疊裝系數較低，不利于卷鐵芯的制備。除此之外，現有的取向硅鋼絕緣涂層都是針對具有玻璃膜的硅鋼所研發的，這樣的涂層在超薄硅鋼的裸鋼片表面的附著力較差，造成由超薄硅鋼制得的卷鐵芯無法滿足陽極飽和電抗器的強振動復雜工況。鑒于此，設計開發一種可適用于生產卷鐵芯的超薄硅鋼表面絕緣涂層，對于本領域技術人員而言依然是一個亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是現有的取向硅鋼表面絕緣涂層較厚、且對無玻璃膜的超薄硅鋼表面附著力差的缺陷，進而提供一種厚度為0.7～1μm、附著性高、絕緣電阻大、可耐高溫退火、適配于無玻璃膜的超薄硅鋼表面絕緣涂層及其制備方法。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種絕緣涂層，其原料組成按重量份計，包括，

磷酸二氫鎂65～85份、絕緣無機納米粒子0.1～1.5份、硅溶膠2～15份、硼酸2～4份、去離子水1～32.9份。

還包括，有機樹脂0.01～5份。

還包括，分散劑0.02～0.2份、消泡劑0.02～0.1份。

其原料組成按重量份計，包括磷酸二氫鎂70～80份、絕緣無機納米粒子0.5～1.2份、硼酸2.5～3.5份、有機樹脂0.01～4份、硅溶膠3～12份、分散劑0.05～0.15份、消泡劑0.05～0.08份、去離子水1～32.9份。

所述磷酸二氫鎂為磷酸和氧化鎂在去離子水中的反應產物。

所述磷酸和所述氧化鎂的初始濃度分別為20～30wt％和5～15wt％。

所述絕緣無機納米粒子為氮化鈦；和/或