[发明专利]使用环氧树脂组合物接合异质材料

说明书

公开了用于接合异质材料的环氧树脂组合物。确定的环氧树脂组合物可用于密封电容器的金属和非金属组件。具体而言，可将环氧树脂组合物施涂于非金属电容器衬套与金属箱盖和金属端帽之间的接合处上。当环氧树脂组合物固化时，它可提供可经得起电容器经受的应力和环境条件的密封。

技术领域

本文所述实施方案一般性地涉及使用环氧树脂组合物接合异质材料，例如金属和非金属材料。

背景

接合异质材料，例如金属和非金属材料通常呈现多种技术挑战。不仅是对许多类型的常规接合方法具有抗性的异质材料，甚至形成的结合处可能不能经得起实质性应力或严苛环境条件。这些挑战对室外放置的电设备而言是特别如此，然而，严苛环境因素如高温也可存在于室内环境中。例如，在电容器箱的情况下，需要将非金属电容器衬套与金属端帽和金属箱盖接合。电容器衬套用于几个功能。衬套的主要功能是将可以为数千伏特电势的电引线与电容器箱的金属体以及相互分离。电容器衬套还用于将电容器内部的内容物与外部环境分离。需要保护内部电容器组件以防与外部环境接触，因为被湿气或粉尘污染可使电介质电容器流体降解并导致电容器失效。另外，电容器衬套将电容器内部的电介质流体密封并防止它逃逸到环境中。

目前，存在可用于接合这些金属和非金属表面的几种不同路线。一个实例为焊接。焊接电容器衬套通常涉及复杂的程序，其中将两个厚银基上漆膜涂层以谨慎控制的方法施涂于电容器衬套上。将油漆涂层干燥，然后将电容器衬套在谨慎控制的条件下在高温下烧制。在烧制方法以后，可将电容器衬套焊接在金属组件上。焊接方法可能是复杂、费力且昂贵的。

接合金属和非金属表面的备选路线是使用机械组件和紧固件。然而，机械紧固要求其它组件，这增加了电容器箱的费用和复杂性，且机械紧固件可能提供对一些应用而言不足的接合强度，并且在电容器的寿命中，当它暴露于严苛环境条件时在机械应力下损失密封完整性。

因此，需要接合用于制造电容器箱的异质材料如金属和非金属组件的改进方法。具体而言，需要接合金属和非金属组件的改进技术，其是较便宜且较简单的方法并且产生在电容器的寿命期间更可靠的密封性能的较强接合。

概述

一般而言，在一个方面中，本公开内容涉及环氧树脂组合物用于接合异质材料的新应用。具体而言，在一个实施方案中，本公开内容涉及在绝缘材料与金属组件之间形成固化密封的方法。示例方法包括将环氧树脂组合物施涂于绝缘材料和金属组件中的一个或两个的一部分上。将绝缘材料和金属组件接合使得环氧树脂组合物在绝缘材料与金属组件之间形成密封。然后将密封固化以形成固化密封。绝缘材料可包含玻璃、陶瓷、环氧树脂、上釉材料或其它聚合物中的一种或多种。环氧树脂组合物可包含酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或其组合和固化剂。在电容器的实例中，当密封固化且电容器完全装配时，固化密封可暴露于置于电容器内的一种或多种芳族化合物。

在另一方面中，本公开内容可一般性地涉及包含接合2种异质材料的环氧树脂组合物的设备。具体而言，设备可包含绝缘材料、金属组件和在绝缘材料与金属组件之间的固化密封。固化密封可包含含有酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或其组合和固化剂的环氧树脂组合物。绝缘材料可包含玻璃、陶瓷、环氧树脂、上釉材料或其它聚合物中的一种或多种。在电容器的实例中，将环氧树脂组合物固化以在由绝缘材料制成的电容器衬套与金属盖和金属端帽之间形成固化密封。当装配电容器时，固化密封可暴露于置于电容器内的一种或多种芳族化合物。

在又一方面中，本公开内容可涉及在绝缘材料与金属组件之间形成固化密封的方法。示例方法包括将组合物的第一部分施涂于绝缘材料上并将组合物的第二部分施涂于金属组件上。将绝缘材料和金属组件接合，使得组合物的第一部分和第二部分结合并在绝缘材料与金属组件之间形成环氧树脂组合物。然后将环氧树脂组合物固化以形成固化密封。绝缘材料可包含玻璃、陶瓷、环氧树脂、上釉材料或其它聚合物中的一种或多种。环氧树脂组合物可包含酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或其组合和固化剂。在电容器的实例中，当环氧树脂组合物固化且电容器完全装配时，固化密封可暴露于置于电容器内的一种或多种芳族化合物。