[发明专利]一种超薄硅钢表面绝缘涂层及其制备方法

说明书

本发明属于涂料组合物技术领域，具体涉及一种硅钢表面绝缘涂层及其制备方法。本发明提供的绝缘涂层，其原料组成包括磷酸二氢镁65～85份、绝缘无机纳米粒子0.1～1.5份、硅溶胶2～15份、硼酸2～4份和去离子水1～32.9份。上述各组分间的协同作用所形成的涂层对超薄硅钢的裸钢片表面具有优异的附着性能，同时保证了绝缘性能。本发明提供的绝缘涂层，其原料组成还包括0.01～5重量份的有机树脂，有机树脂的加入不仅能提高超薄硅钢表面涂层的附着性，而且还可抵抗后续的高温烧结，使得具有该涂层的超薄硅钢可适于制备饱和电抗器的卷铁芯，以满足高压阳极饱和电抗器的强振动、高温升等复杂运行工况。

技术领域

本发明属于涂料组合物技术领域，具体涉及一种硅钢表面绝缘涂层及其制备方法。

背景技术

换流阀是直流输电工程的核心设备，其通过依次将三相交流电压连接到直流端以得到期望的直流电压，并实现对功率的控制。换流阀中设置有晶闸管和饱和电抗器，其中，晶闸管是决定换流阀流通能力的关键组件，而饱和电抗器是一种无功补偿装置，能够抑制阀内因元件导通而突然上升的电流，并平缓线路中故障引起的浪涌电流，从而避免烧毁晶闸管元件，起到保护晶闸管的作用。饱和电抗器中的关键元器件是卷铁芯。

由于用于高压直流输电换流器装置中的阳极饱和电抗器对承受浪涌电流能力和局放等都有更高的要求，因此其所采用的卷铁芯是由厚度为0.05mm～0.10mm的高导磁超薄取向冷轧硅钢片制备而成。与普通的取向硅钢不同，该超薄硅钢表面无玻璃膜，为裸钢面，这就使得用于阳极饱和电抗器的超薄硅钢表面的绝缘涂层应具有以下性质：极薄的厚度(低于1μm)、超高的附着性(B级以上)和较好的绝缘性(表面绝缘电阻＞10Ω·cm²/片)、耐750℃高温退火，如此才能适应高压阳极饱和电抗器的强振动、高温升等复杂运行工况。再加之，欧盟成员国已于2006年强制实施RoHS《电子设备中限制使用某些有害物质指令》，对六价铬Cr⁶⁺等有害物质的使用进行了限制，所以理想的绝缘涂层还应该环保无铬。

目前，应用于取向硅钢表面的绝缘涂层的厚度在2～3μm范围内，若将其直接涂覆于超薄硅钢表面，会导致超薄硅钢的叠装系数较低，不利于卷铁芯的制备。除此之外，现有的取向硅钢绝缘涂层都是针对具有玻璃膜的硅钢所研发的，这样的涂层在超薄硅钢的裸钢片表面的附着力较差，造成由超薄硅钢制得的卷铁芯无法满足阳极饱和电抗器的强振动复杂工况。鉴于此，设计开发一种可适用于生产卷铁芯的超薄硅钢表面绝缘涂层，对于本领域技术人员而言依然是一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是现有的取向硅钢表面绝缘涂层较厚、且对无玻璃膜的超薄硅钢表面附着力差的缺陷，进而提供一种厚度为0.7～1μm、附着性高、绝缘电阻大、可耐高温退火、适配于无玻璃膜的超薄硅钢表面绝缘涂层及其制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种绝缘涂层，其原料组成按重量份计，包括，

磷酸二氢镁65～85份、绝缘无机纳米粒子0.1～1.5份、硅溶胶2～15份、硼酸2～4份、去离子水1～32.9份。

还包括，有机树脂0.01～5份。

还包括，分散剂0.02～0.2份、消泡剂0.02～0.1份。

其原料组成按重量份计，包括磷酸二氢镁70～80份、绝缘无机纳米粒子0.5～1.2份、硼酸2.5～3.5份、有机树脂0.01～4份、硅溶胶3～12份、分散剂0.05～0.15份、消泡剂0.05～0.08份、去离子水1～32.9份。

所述磷酸二氢镁为磷酸和氧化镁在去离子水中的反应产物。

所述磷酸和所述氧化镁的初始浓度分别为20～30wt％和5～15wt％。

所述绝缘无机纳米粒子为氮化钛；和/或