[发明专利]用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料领域，特别涉及一种用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层及其制备方法。

背景技术

熔断器也被称为保险丝，它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电路保护元件。当流过熔断器的电流超过规定值时，其本身产生的热量会使熔体熔断，断开电路从而起到保护电路的作用。随着各类电子元器件的集成化和功率的不断提升，熔断器日益受到人们的重视，其熔断特性的好坏，对各类电子器件和设备的技术指标、稳定运行起着决定性的作用。

目前，为满足元器件日益小型化和高度集成化的需求，片式熔断器因其更小的尺寸和厚度成为了广泛研究的重点。片式熔断器正常工作中，当流过熔体的电流在超出额定电流时会发生高温熔融，断开电路从而保护电路。但由于熔断器自身热量的散失，熔体的熔断特性会下降，削弱对电路的保护功能；同时当在熔断器两端施加大电流后，熔体温度不断升高，在熔断前会有部分熔体金属气化，从而导致空气的电阻变低，产生电弧，发生电弧放电导致爆炸，对电路产生破坏。为提高和改善片式熔断器的熔体分断能力及抗爆性，则需要对熔体进行绝热绝缘保护，能够在较小的尺寸和厚度内实现良好的绝缘性能；同时在较高的温度下不产生破坏、降解或绝缘性能下降。因此，耐高温绝热绝缘涂层成为我们的研究重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层及其制备方法，用于改善熔断器熔断特性，提高片式熔断器的抗爆性。该耐高温绝热绝缘涂层具有良好的绝热、绝缘、耐高温特性，具有一定的强度和硬度，并且制备方法工艺简单，制备成本低，完全能够与片式熔断器的生产方法进行良好的整合。

本发明方法采用的技术方案是：用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层，其特征在于，所述涂层的涂料包括有机硅树脂与无机填料，其质量比为1～10:1；所述无机填料包括无机粉体与气凝胶，质量比为1～4:2。

优选的，所述无机粉体为云母粉、滑石粉、钛白粉、氧化锌、石棉、晶须硅中的一种或一种以上；所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂或有机硅塑料；所述的气凝胶为超临界干燥制备得到的亲水基或疏水基气凝胶；该耐高温绝热绝缘涂层厚度为1～100μm。

本发明用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）无机填料制备：首先将无机粉体与气凝胶分别在玛瑙研钵中研磨10-20min，然后将研磨后的无机粉体与气凝胶按质量比1～4:2均匀混合，加入无水乙醇，用超声波发生机进行超声分散20-30min，形成均一稳定的悬浊液后，真空抽滤除去乙醇溶剂，并进行真空干燥，所得粉体即为无机填料；

（2）涂料制备：将有机硅树脂与无机填料按质量比1～10:1在室温下混合并搅拌10-20min，最后在浆料中添加1-3%的有机催干剂，混合均匀即得涂料；

（3）涂层涂覆：将涂料均匀刷涂或丝网印刷于熔断器表面，静置30-60min后即得耐高温绝热绝缘涂层。

优选的，步骤（1）中真空干燥在真空干燥箱中进行，干燥温度为100℃，干燥时间为24小时；步骤（3）中涂料涂覆于熔断器表面后可以放入烤箱中进行进一步烘烤处理，烘烤温度为150～200℃，保温时间为30～120min，烘烤结束后自然降温至室温。

本发明提供了一种用于熔断器的耐高温绝热绝缘涂层，以及其制备方法，用于改善熔断器熔断特性，提高片式熔断器的抗爆性。本发明耐高温绝热绝缘涂层的涂料通过在耐高温绝缘有机硅树脂中添加无机粉体与气凝胶制备得到，添加无机粉体与气凝胶能够改善了涂层的连接性及熔断器表面的附着能力，增强涂层的强度和硬度；同时提升有机硅树脂的耐高温特性；并且，气凝胶的添加提高了涂层的绝热特性；从而有效改善熔断器的熔断特性。利用气凝胶的空间网状结构实现有效的空间隔断，抑制电弧的产生，提高片式熔断器的抗爆特性。另外，添加有机催干剂使得涂层在室温下即可具有较高的硬度，涂层硬度可以达到铅笔硬度H以上并与熔断器实现良好的附着。本发明耐高温绝热绝缘涂层制备方法工艺简单可靠，制备成本低，并且能够与片式熔断器的生产方法进行良好的整合。

附图说明

图1为本发明应用于片式熔断器的结构示意图。

图2为实施例1中制备得涂覆有耐高温绝热绝缘涂层的片式熔断器与常规片式熔断器熔断特性对比图。

图3为常规片式熔断器熔断后光学显微镜观察到的表面形貌图。

图4实施例1中制备得涂覆有耐高温绝热绝缘涂层的片式熔断器熔断后光学显微镜观察到的表面形貌图。

具体实施方式