[发明专利]用于轴或轴承的绝缘涂层、轴承、新能源汽车用电机及绝缘涂层的制备方法

说明书

本申请公开了一种用于轴或轴承的绝缘涂层、轴承、新能源汽车用电机及绝缘涂层的制备方法，属于轴或轴承绝缘防护技术领域。该绝缘涂层包括依次设置在轴或轴承表面的至少两个涂层，至少一个涂层中添加功能材料，所述功能材料选自云母鳞片、纳米颗粒和空心微球中的至少一种。该绝缘涂层能够有效消除轴电流电腐蚀作用，延长轴或轴承的安全使用寿命。

技术领域

本申请涉及一种用于轴或轴承的绝缘涂层、轴承、新能源汽车用电机及绝缘涂层的制备方法，属于轴或轴承绝缘防护技术领域。

背景技术

新能源驱动电机采用PWM变频控制，电机端产生共模电压。一方面，由于驱动寄生电容原因，轴承两端产生容性感应电压；另外一方面，较高dv/dt的共模电压产生共模电流，也会在转轴两端产生感应电压。轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，轴承两端的感应电压也会不可避免的传递给轴，当轴承两端电压值大于油膜击穿电压，则产生击穿放电，导致轴和轴承产生电腐蚀。

随着电驱系统平台电压和SiC功率器件频率的升高，工模电压也会随之升高，则轴和轴承电腐蚀问题将更加严重，因此迫切需要研发一种能够对轴和轴承进行有效防护的绝缘涂层。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种用于轴或轴承的绝缘涂层，该绝缘涂层包括依次设置在轴或轴承表面的至少两个涂层，至少一个涂层中添加功能材料，该绝缘涂层能够有效消除轴电流电腐蚀作用，延长轴或轴承的安全使用寿命。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于轴或轴承的绝缘涂层，所述绝缘涂层包括依次设置在轴或轴承表面的至少两个涂层，至少一个涂层中添加功能材料，所述功能材料选自云母鳞片、纳米颗粒和空心微球中的至少一种。

至少两个涂层能够对轴或轴承的表面进行保护，上述功能材料的加入能够有效消除轴电流电腐蚀作用，提高轴或轴承的防腐作用。

可选地，所述绝缘涂层包括依次设置在轴或轴承表面的高附着力层、耐高温层、耐电晕层、高局部放电起始电压层和润滑耐磨层。

本申请将不同性能特性的耐高温聚合物粉末涂料在轴或轴承需要绝缘防护的部位依次进行保护，形成具有多层不同功能特性的复合轴电流防护绝缘涂层，相比于将所有材料混合在一起形成单层的绝缘涂层而言，多层不同的绝缘涂层逐层层叠，能更好地发挥各层的工作性能。

优选的，所述耐电晕层中含有云母鳞片和/或纳米颗粒；

所述云母鳞片占耐电晕层中基体树脂的含量为5wt％-30wt％，所述纳米颗粒占耐电晕层中基体树脂的含量为5wt％-20wt％。

优选的，所述耐电晕层中同时含有云母鳞片和纳米颗粒。

在耐电晕层中添加云母鳞片和纳米颗粒可以延长电子的运行路径，同时在耐电晕层的基材材料被电晕腐蚀分解之后，还可在耐高温层表面形成无机保护层，从而延缓电晕腐蚀的扩展。

可选地，所述云母鳞片的粒径为18μm-600μm，厚度为100nm-1000nm，所述纳米颗粒的粒径为10nm-800nm；

优选的，所述纳米颗粒选自二氧化硅、三氧化二铝、氮化硼、氮化铝和二氧化钛中的至少一种。

纳米颗粒在上述粒径范围下，能够对电子进行有效阻挡，从而提高绝缘涂层的耐电晕性能，若粒径过小，则纳米颗粒在耐电晕层中分散的均匀性降低，导致绝缘涂层的耐电晕性能不稳定；若粒径过大，则对电子的阻挡作用下降，导致绝缘涂层的耐电晕性能下降。云母鳞片的粒径为微米级和毫米级，一是基于云母鳞片的片层结构，能够提高对电子的阻挡作用，二是该粒径的云母鳞片与纳米颗粒相互配合，能够使得纳米颗粒均匀分散在云母鳞片之间，能够使得二者协同对电子进行阻挡，从而进一步提高绝缘涂层的耐电晕性能；三是云母鳞片与纳米颗粒的粒径配合能够提高二者在耐电晕层中的分散性，并提高该电晕层与耐高温层和高局部放电起始电压层之间的结合力。