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近年来随着现代工业技术的发展,高压大容量空冷发电机由于具有制造成本低廉、结构简便、运行安全可靠、维护方便等优点,其需求量日益增大。但其主绝缘材料(由云母带压制而成)的散热效率较低,成为其进一步发展的“瓶颈”。所以成功研制出高导热云母带具有重大的理论研究价值和经济意义。
目前,高导热云母带是通过引入导热性优异的无机粉体填料来提高导热性,在引入粉体填料和刷制云母带的过程中,会形成很多有机——无机复合界面,如不处理好这些复合界面,将严重影响主绝缘材料的各项关键性能。因此本文拟通过偶联剂处理无机粉体填料和表面改性剂原位聚合环氧粘合剂树脂的手段来改善高导热云母带中复合界面,初步探讨复合界面的表征方法以及偶联剂种类、无机粉体粒径、表面改性剂对复合材料各项性能的影响,从而对改善复合界面的手段进行初步的研究。得出如下结论:
受当前本实验室的设备条件限制,损耗增量(△tgδ)无法有效地表征复合界面,在后续试验中作为表征复合界面的相对参考;硅烷类偶联剂与环氧粘合剂树脂的亲和作用很强(硅烷l体系呈膏状,无法使用;硅烷2体系在80℃下粘度η达到17963cp),均不宜采用,螯合钛体系的粘度较适中(80℃下粘度η为1095cp);偶联剂的加入促进了此体系固化反应;在加入α-Al?0?粉体后,复合材料的强度、韧性、耐热性、导热性在不同程度上都有所提高,特别是螯合钛体系,其冲击强度、弯曲强度、热变形温度、导热系数等均较优异,但硅烷2体系粘度太大,不宜使用;从介电性能数据看出偶联剂对有机——无机复合界面有所改善:粉体粒径大,树脂凝胶时间长;粉体粒径越大,整个树脂体系的粘度越小;随着粉体粒径增大,复合材料导热性提高,耐热性变化不入,但其力学性能均有所下降;本试验中选择的表面改性剂使环氧粘合剂树脂中的促进剂或固化剂有轻微的中毒,减缓了固化反应的速度;从试验数据可以看出表面改性剂对云母板中复杂的复合界面有所改善,但使材料的耐热性变差,此表面改性剂并非是最优选择,有待后续试验进一步筛选。