Технология модифицирования нитридом алюминия электроизоляционных материалов

• Автор: Ягупов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.17.11, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор

Глава 2. Исходные материалы. Методы исследования физикохимических свойств материалов

2.1 Нитрид алюминия.

2.2 Органические связующие и их компоненты

2.3 Методы исследований.

Глава 3. Физикохимические предпосылки для создания технологии получения композиционного материала нитрид алюминия органическое связующее

3.1 Устойчивость системы нитрид алюминия раствор электроизоляционного лака.

3.1.1 Современные представления об устойчивости системы керамический модификатор органическое связующее.

3.1.2 Исследование величины и знака заряда

3.1.3 Влияние технологических факторов на устойчивость дисперсной системы

нитрид алюминия раствор электроизоляционного лака.
3.2 Влияние содержания нитрида алюминия на вязкость электроизоляционного лака
3.2.1 Зависимость коэффициента вязкости неотвержденного композиционного материала нитрид алюминия кремнийорганический лак от температуры
3.2.2 Зависимость коэффициента вязкости неотвержденного композиционного материала нитрид алюминия кремнийорганический лак от содержания модификатора
3.3 Влияние содержания нитрида алюминия на процесс отверждения кремнийорганического лака.
3.4 Влияние содержания нитрида алюминия на теплопроводность
электроизоляционного лака.
3.4.1 Теплопроводность неотвержденного композиционного материала нитрид алюминия кремнийорганический лак КО6К.
3.4.2 Теплопроводность отвержденного композиционного материала 1
кремнийорганический лак КО6к
3.5 Определение электрофизических свойств композита.
Глава 4. Технологическая схема пропитки статоров асинхронных электродвигателей
Глава 5. Экспериментальное подтверждение рабочих характеристик опытных образцов электродвигателей
5.1 Результаты испытания асинхронного двигателя с изоляцией модифицированной нитридом алюминия.
5.2 Результаты сравнительных испытаний опытных двигателей с новой изоляцией до и после капсулирования.
5.3 Техникоэкономическая оценка использования электроизоляционного композиционного материала нитрид алюминия кремнийорганический лак
5.3.1 Возможный экономический эффект при использовании нитрида алюминия за счет увеличения коэффициента теплопроводности изоляции.
5.3.2 Возможный экономический эффект при использовании нитрида алюминия за
счет увеличения срока службы изоляции
Выводы.
Список использованной литературы


Наполнители накладывают ряд ограничений на технологию получения композиционных материалов и сокращают время жизни некоторых связующих . Требования, предъявляемые к наполнителям полимерных композиционных материалов для электротехнической промышленности низкая плотность, малое маслопоглощение, отсутствие пор, неабразивность, низкая стоимость, легкая диспергируемость без агломерации, химическая чистота, широкий диапазон распределения частиц по размеру. С одной стороны, необходимо, чтобы наполнители были равномерно распределены в формуемой композиции. Практически можно использовать любой материал, размер частиц которого не превышает мкм. С другой стороны, наполнитель с довольно широким распределением частиц по размерам, когда самые мелкие из них располагаются между средними, средние между более крупными и т. Максимальный экономический эффект и самые лучшие механические свойства достигаются тогда, когда количество связующего оказывается достаточным для заполнения промежутков между частицами, но не настолько большим, чтобы раздвигать частицы. Необходимость обеспечения других характеристик формуемой композиции может ограничить соблюдение этого оптимального условия , . Свойства композиционных материалов зависят от состава компонентов, их сочетания, количественного соотношения и прочности связи между ними. Обычно содержание наполнителя в ориентированных материалах составляет об. Эти соотношения характерны для многих материалов, включая те, которые используются в электротехнической промышленности . Наджность и работоспособность электромеханических преобразователей во многом определяются свойствами изоляционного материала и проводника гока 2, , . В процессе работы изоляция подвергается механическим, температурным и химическим воздействиям, влиянию влаги, поверхностных загрязнений и электрического поля. Вс это ведт к появлению дефектов, нарушению однородности, снижению пробивного напряжения и выходу из строя преобразователей 2, , . В настоящее время в мировом электромашиностроении интенсивность отказов электродвигателей в сотни раз превышает интенсивность отказов изделий машиностроения, и более электродвигателей выходят из строя изза повреждения обмотки статора по причине электрического пробоя и механического разрушения 2, . Срок службы асинхронных двигателей во многом зависит от температурного состояния его изоляции, и даже небольшой перегрев изоляции обмотки статора приводит к значительному сокращению срока службы двигателя. Увеличение срока службы двигателей возможно путем снижения нагрева обмотки статора за счет увеличения теплопроводности е изоляции 2, . По данным ВНИПТИЭМ увеличение эквивалентного коэффициента теплопроводности изоляции на по сравнению со значениями у двигателей серии 4А снижает нагрев на на С что увеличивает срок службы изоляции примерно в 1,7 раза 2, . Коэффициенты теплопроводности используемых в настоящее время заполнителей колеблются от 0, до 0, Втм К таблица 1 2, . Передача теплоты за счет теплопроводности имеет большое значение для электромашин общего применения , , . Кмм , . Для машин постоянного тока эффективность внутреннего теплообмена зависит от геометрии проводников теплоты и коэффициентов теплопроводности материалов таблица 2 , . В качестве изоляционных материалов в электротехнических устройствах широкое применение и развитие производства получила большая группа кремнийорганических полимеров, содержащих ОНгруппы у атомов кремния . Кремнийорганические соединения содержат связи 0 и С и это определяет их промежуточное положение между органическими и неорганическими соединениями , . Рисунок 1. Я СН3, С2Н5, С6Н5 и др. Наибольшее число используемых кремнийорганических продуктов имеет в цепи молекул силоксановую связь 0 и называется полиорганосилоксанами рисунок 1. Эта связь почти на обладает чисто ионным характером. Молекулы полиорганосилоксанов имеют линейную, циклическую, разветвленную или сшитую структуру, которая в значительной мере определяет свойства соединений. Линейные молекулы имеют спиралеобразную конфигурацию и свернуты в глобулу или клубок. Общая полярность молекулы невелика .