[發(fā)明專利]高溫絕緣導線半成品及其制備方法和高溫絕緣導線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010808540.8
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN112185628B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 張浩軍;王子京;景遐明;賴彬
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01B13/06
• 分類號: H01B13/06;H01B3/12;H01B7/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

本申請?zhí)峁┮环N高溫絕緣導線半成品，包括線芯和包覆在線芯外圍的溶膠凝膠復合涂層，溶膠凝膠復合涂層包括聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)和分散在聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)中的無機填料，聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)包括凝膠基質(zhì)本體和連接在凝膠基質(zhì)本體上的聚乙烯醇，凝膠基質(zhì)本體包括由－Si－O－Si－和/或－M－O－M－重復構(gòu)成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其中M為金屬原子。該高溫絕緣導線半成品通過在線芯外圍形成溶膠凝膠復合涂層，具有良好的絕緣性能和耐彎折性能，可以滿足各類線圈和繞組的繞制需求；該半成品經(jīng)燒結(jié)后可獲得良好高溫絕緣性能，可滿足高溫應用需求。本申請還提供該高溫絕緣導線半成品的制備方法和由該半成品燒結(jié)制得的高溫絕緣導線。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電磁線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫絕緣導線半成品及其制備方法和高溫絕緣導線。

背景技術(shù)

電磁線是用于制造電工產(chǎn)品中線圈或繞組的絕緣導線。電磁線的結(jié)構(gòu)一般包括導電線芯和包覆導電線芯的電絕緣層。目前，電絕緣層主要包括有機絕緣層和無機絕緣層兩類。現(xiàn)有有機絕緣層通常由紙、棉、絲、玻纖、樹脂或絕緣漆等有機高分子材料構(gòu)成；而現(xiàn)有無機絕緣層一般由Al₂O₃、SiO₂、ZnO等陶瓷材料與有機溶劑混合成漿料后涂覆在線芯表面形成。然而，現(xiàn)有采用有機絕緣層的電磁線最高工作溫度一般都不到260℃，超溫使用時會出現(xiàn)性能下降或失效，難以滿足高溫絕緣需求；現(xiàn)有無機陶瓷絕緣導線則存在彎曲半徑大，不耐彎折等缺點，并且制備過程通常需要高溫處理，容易導致銅導線氧化，不適用于純銅導線包覆。因此，有必要提供一種兼具良好高溫絕緣性能和良好耐彎折性能的絕緣導線。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供了一種高溫絕緣導線半成品，該高溫絕緣導線半成品具有良好的耐彎折性能，可以滿足各類線圈和繞組的繞制需求，該半成品經(jīng)燒結(jié)后可以獲得良好高溫絕緣性能，可以滿足高溫應用需求。

本申請實施例第一方面提供了一種高溫絕緣導線半成品，所述高溫絕緣導線半成品包括線芯和包覆在所述線芯外圍的溶膠凝膠復合涂層，所述溶膠凝膠復合涂層包括聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)和分散在所述聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)中的無機填料，所述聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)包括凝膠基質(zhì)本體和連接在所述凝膠基質(zhì)本體上的聚乙烯醇，所述凝膠基質(zhì)本體包括由－Si－O－Si－和/或－M－O－M－重復構(gòu)成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其中M為金屬原子。本申請高溫絕緣導線半成品通過采用溶膠-凝膠法在線芯外圍形成溶膠凝膠復合涂層，溶膠凝膠復合涂層具有良好的絕緣性能，而通過引入聚乙烯醇進行改性可以改善溶膠凝膠復合涂層的韌性，有效提升導線半成品的耐彎折性能，從而滿足各類線圈和繞組的繞制需求；而無機填料的加入可以提升溶膠凝膠復合涂層的致密性，進一步提升導線半成品的絕緣性能，獲得較高耐擊穿電壓。

本申請實施方式中，所述M可以是鋁、鋯、鎂、鋅、鑭和鋇中的一種或多種。

本申請實施方式中，溶膠凝膠復合涂層中，聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)的重量百分比為70％-95％。適合的聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)含量可以保證溶膠凝膠復合涂層的韌性，提升導線半成品的耐彎折性能。

本申請實施方式中，溶膠凝膠復合涂層中，無機填料的重量百分比為5％-30％。適合的無機填料加入可以在保證溶膠凝膠復合涂層較高韌性的情況下，提升溶膠凝膠復合涂層的致密性，提升導線半成品的絕緣性能。

本申請實施方式中，所述無機填料包括二氧化硅、氧化鉍、氧化鋰、氧化鋅、氧化鋇、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋁、氧化硼、氧化鑭、氮化鋁、氮化硼、碳化硼、氧化銦、氧化鈰中的一種或多種。在一些實施方式中，為了獲得較高的絕緣性能和較低的燒結(jié)溫度，可以是采用多種無機填料混合使用，其中，每一種無機填料的質(zhì)量分數(shù)占比可以是小于或等于30％。通過獲得較低的燒結(jié)溫度，可以有效避免高溫燒結(jié)導致線芯被氧化的風險。

本申請實施方式中，所述聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)中，所述聚乙烯醇通過改性交聯(lián)劑連接在所述凝膠基質(zhì)本體上。

本申請實施方式中，所述聚乙烯醇改性的凝膠基質(zhì)由凝膠前驅(qū)體與聚乙烯醇經(jīng)改性交聯(lián)劑交聯(lián)縮合形成。