一种聚醚醚酮薄膜绕包Cu电磁线及其制备方法和应用

文档序号:37876994发布日期:2024-05-09 21:21阅读:18来源:国知局

本发明涉及电磁线,尤其涉及一种聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线及其制备方法和应用。


背景技术:

1、cu电磁线广泛应用于各类变压器和新能源汽车电机,随着能源节约型社会的发展,变压器和新能源汽车电机对绕线电组用cu电磁线提出更高的要求,如绝缘、抗电晕、耐高温以及高的电磁线界面电流密度。为了实现cu电磁线的绝缘及抗电晕,长期以来开发了一系列高分子漆涂覆cu线,包括缩醛类漆包线,聚酯类漆包线,聚氨酯漆包线,聚酯亚胺/聚酰胺复合漆包线和聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合层漆包线,其中耐热温度最低是缩醛类漆包线,一般在105℃或120℃以下使用;耐热最高的是聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合层漆包线,最高可在240℃下使用。为了提高漆包线的抗电晕能力,一般在高分子漆中加入sio2、tio2等纳米粒子,形成复合材料薄膜。

2、当前新型变压器和新能源汽车电机要求cu电磁线绕线电组具有更高的界面电流密度,也就是要求cu电磁线表面的高分子漆的厚度减薄,但是,这又制约了漆包线的绝缘性、抗电晕等性能。所以,目前,一般薄漆膜厚度在60-110微米,而厚漆膜的厚度一般在100-160微米。

3、另外,漆包线生产过程的绿色化一直是没有彻底解决的难题。为了能够使漆包线厚度均匀及生产效率高,在漆包线生产过程中,一般采用甲酚或二甲苯为溶剂,后续尽管有催化燃烧装置,在车间内也难以抑制对人的危害。尽管这些年来,人们先后开发了低毒溶剂漆和水溶性漆,低毒溶剂漆如乙二醇醚类、二乙二醇醚类和甲基吡咯烷酮等,水溶性漆包括水溶性聚酯电泳漆、水散体聚酯漆及水溶性聚酯亚胺漆等,但是从生产效率、成本和最终产品质量分析,依然没有得到广泛应用。

4、因此,如何绿色制备更薄且性能优异的cu电磁线成为现有技术的难题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法绿色环保,制备得到的聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线中聚醚醚酮薄膜的厚度更低,且电磁线具有优异的稳定性和力学性能。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:

3、本发明提供了一种聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)在铜电磁线表面进行磁控溅射过渡层,得到过渡层包覆铜电磁线;所述过渡层包括al层、ti层、cr层、al-ti合金层、al-cr合金层、ti-cr合金层或al-ti-cr合金层;

5、(2)在所述步骤(1)得到的过渡层包覆铜电磁线表面包覆聚醚醚酮薄膜,得到聚醚醚酮包覆铜电磁线;

6、(3)将所述步骤(2)得到的聚醚醚酮包覆铜电磁线进行热处理后冷却,得到聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线。

7、优选地,所述步骤(1)中过渡层的厚度为2~100nm。

8、优选地,所述步骤(1)中磁控溅射的背底真空度<1×10-3pa,磁控溅射的ar压力为0.1~2pa,磁控溅射速率为5~100nm/min。

9、优选地,所述步骤(1)中磁控溅射时还施加偏压。

10、优选地,所述偏压为50~500v。

11、优选地,所述步骤(2)中的包覆采用绕包机进行。

12、优选地,所述步骤(2)中聚醚醚酮薄膜的厚度为2~20μm。

13、优选地,所述步骤(3)中热处理的温度为350~420℃,热处理的时间为1~10min。

14、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线。

15、本发明还提供了上述技术方案所述聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线在变压器或新能源汽车电机中的应用。

16、本发明提供了一种聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线的制备方法,包括以下步骤:(1)在铜电磁线表面进行磁控溅射过渡层,得到过渡层包覆铜电磁线;所述过渡层包括al层、ti层、cr层、al-ti合金层、al-cr合金层、ti-cr合金层或al-ti-cr合金层;(2)在所述步骤(1)得到的过渡层包覆铜电磁线表面包覆聚醚醚酮薄膜,得到聚醚醚酮包覆铜电磁线;(3)将所述步骤(2)得到的聚醚醚酮包覆铜电磁线进行热处理后冷却,得到聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线。本发明首先在铜电磁线表面磁控溅射过渡层并控制过渡层的种类,采用高活性的al、ti、cr或其合金,既能够与聚醚醚酮薄膜中的官能团形成化学键,又能够与cu层形成冶金结合,从而提高聚醚醚酮和cu之间的结合力,然后包覆聚醚醚酮薄膜,聚醚醚酮具有较高的稳定性、力学性能、绝缘性和耐高压击穿及抗电晕能力,且厚度较薄,最后进行热处理,使得聚醚醚酮薄膜厚度均匀、致密,从而使制备的聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线具有优异的性能,制备方法简单,绿色环保。实施例的结果显示,本发明制备的聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线具有优异的绝缘性,且180°反复弯折24次以上才会出现聚醚醚酮薄膜的分离。



技术特征:

1.一种聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中过渡层的厚度为2~100nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射的背底真空度<1×10-3pa,磁控溅射的ar压力为0.1~2pa,磁控溅射速率为5~100nm/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射时还施加偏压。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述偏压为50~500v。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的包覆采用绕包机进行。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中聚醚醚酮薄膜的厚度为2~20μm。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中热处理的温度为350~420℃,热处理的时间为1~10min。

9.权利要求1~8任意一项所述制备方法制备得到的聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线。

10.权利要求9所述聚醚醚酮薄膜绕包cu电磁线在变压器或新能源汽车电机中的应用。


技术总结
本发明提供了一种聚醚醚酮薄膜绕包Cu电磁线及其制备方法和应用,属于电磁线技术领域。本发明首先在铜电磁线表面磁控溅射过渡层并控制过渡层的种类,采用高活性的Al、Ti、Cr或其合金,既能够与聚醚醚酮薄膜中的官能团形成化学键,又能够与Cu层形成冶金结合,从而提高聚醚醚酮和Cu之间的结合力,然后包覆聚醚醚酮薄膜,聚醚醚酮具有较高的稳定性、力学性能、绝缘性和耐高压击穿及抗电晕能力,且厚度较薄,最后进行热处理,使得聚醚醚酮薄膜厚度均匀、致密,从而使制备的聚醚醚酮薄膜绕包Cu电磁线具有优异的性能,制备方法简单,绿色环保。

技术研发人员:秦高梧,任玉平,李松,秦正朋
受保护的技术使用者:东北大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/8
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