[发明专利]在柔性金属部件上制备抗热冲击的耐高温绝缘涂层的方法

说明书

本发明提供了一种在柔性金属部件上制备抗热冲击的耐高温绝缘涂层的方法，属于电子材料领域。该方法首先采用无机粉体、气凝胶、有机硅树脂与硅烷偶联剂制备浆料，然后采用丝网印刷、喷涂法或刷涂法在柔性金属部件上涂覆上述浆料，最后在烘箱中250℃温度下排胶30min，自然降温至室温得到所述耐高温绝缘涂层。本发明方法简单易行，缩短了涂层的制备周期，降低了制备成本，得到的涂层在柔性金属部件上具有良好的附着性能，能够更好的满足形变较大的部件的绝缘保护需求，得到的涂层有良好的绝热、绝缘、耐高温及抗热冲击的特性。

技术领域

本发明属于电子材料领域，具体涉及一种在柔性金属部件上制备抗热冲击的耐高温绝缘涂层的方法。

背景技术

在强电应用领域，存在大量的金属连接部件，这些部件长期工作在高电压和高电流的负载下，必须保持良好的绝缘特性。同时由于自身发热以及特殊的工作环境，需要这些部件具有良好的抗热冲击及耐高温性能。因此，连接部件的绝缘性能、耐高温及抗热冲击性能对电力设备和系统的稳定运行起着非常关键的作用。

为了满足对连接部件的技术需求，需要在导电的或缺乏耐高温性能的部件表面制备绝缘涂层，提升部件的绝缘性能和耐高温性能。而且随着越来越多可卷绕、可弯折的新型柔性电子器件的产生，对在柔性金属部件表面制备绝缘涂层的需求越来越迫切。因此，急需寻找一种操作简单、方便的在柔性金属部件上制备耐高温绝缘涂层的方法。

发明内容

本发明提供了一种在柔性金属部件上制备抗热冲击的耐高温绝缘涂层的方法，该方法简单易行，缩短了涂层的制备周期，降低了制备成本，得到的涂层在柔性金属部件上具有良好的附着性能，能够更好的满足形变较大的部件的绝缘保护需求，得到的涂层有良好的绝热、绝缘、耐高温及抗热冲击的特性。

本发明的技术方案如下：

一种在柔性金属部件上制备抗热冲击的耐高温绝缘涂层的方法，包括以下步骤：

(1)清洗：首先对柔性金属部件进行打磨处理，然后先、后采用乙醇和丙酮对打磨后的柔性金属部件进行清洗，清洗后置于氮气气氛下干燥；

(2)无机填料的制备：将尺寸小于20微米的无机粉体研磨10-20min并混合均匀，将气凝胶研磨10-20min，以减少颗粒尺寸，增加气凝胶的比表面积；然后将研磨后的无机粉体与气凝胶按照质量比为1～10:1的比例混合均匀；将混合后的无机粉体与气凝胶加入无水乙醇中，超声分散至形成均一稳定的悬浊液后，真空抽滤以除去过量的乙醇；最后将抽滤后得到的滤饼在真空干燥箱中干燥，得到所述无机填料；

(3)浆料的制备：将有机硅树脂与步骤(2)所得的无机填料按质量比为0.5～2:1的比例在室温下混合均匀，以实现有机硅树脂对无机粉体的有效包裹，最后，添加有机硅树脂质量的1％～5％的硅烷偶联剂，搅拌均匀得到浆料；

(4)涂层涂覆：将步骤(3)制得的浆料涂覆于步骤(1)处理后的柔性金属部件上，然后置于烘箱中250℃温度下排胶30min，自然降温至室温即得到所述耐高温绝缘涂层。

其中，步骤(1)中所述柔性金属部件的材质为镍合金、铜、铁、不锈钢等。

其中，步骤(2)中所述无机粉体为云母粉、滑石粉、钛白粉、氧化锌、石棉、晶须硅中的至少一种与纳米Al2O3粉末的混合物；步骤(2)中所述气凝胶为超临界干燥制备得到的亲水基或疏水基气凝胶。步骤(2)中滤饼在真空干燥箱中干燥的温度为150-300℃，干燥时间为24～36h。

步骤(3)中所述的有机硅树脂是具有流动性的，材质为甲基苯基硅树脂或有机硅塑料等；所述硅烷偶联剂为可以同时与无机物质和有机树脂结合的物质，具体为氨基、甲基或乙基硅烷偶联剂。

步骤(4)中所述的涂覆方法为丝网印刷、喷涂法或刷涂法等。步骤(4)所得的耐高温绝缘涂层的厚度为1～100μm。