В данном исследовании в качестве основных материалов использовались стеклоткань без щелочи и слюдяная бумага на основе арамидного волокна. Самодельный силиконовый клей и коммерчески доступный силиконовый клей применялись для изготовления силиконовой слюдяной ленты, армированной стеклотканью и арамидным волокном, а ее характеристики сравнивались с импортным аналогом. 

Моделируя процесс изготовления проволочных стержней, три типа слюдяных лент были намотаны и пропитаны одной и той же импортной силиконовой пропиточной смолой при одинаковых технологических условиях. После выпечки и отверждения были систематически оценены их электротехнические свойства, скорость отверждения и экологическая надежность. Тестовые параметры включали скорость отверждения клея, основные характеристики слюдяной ленты, диэлектрические коэффициенты потерь в нормальных и горячих условиях, пробивное напряжение, скорость отверждения основного изоляционного слоя и испытание на долговечность при воздействии множества факторов окружающей среды.

1 Скорость отверждения клея и совместимость

После отверждения коммерчески доступного силиконового клея и пропиточной смолы появляется желтовато-белый хлопьевидный осадок, скорость отверждения составляет всего 63,2%, что указывает на плохую совместимость. Самодельный клей после отверждения прозрачен и однороден, скорость отверждения составляет 77,1%, что соответствует техническому требованию ≥75%. Анализ показывает, что виниловые и фенильные структуры, введенные в самодельный клей, повышают его реакционную способность и совместимость с пропиточной смолой, образуя однородную массу.

 Таблица 1 Внешний вид и скорость отверждения отвержденных продуктов силиконового клея и пропиточной смолы

2 Технологичность клея

Исследование оптимизировало формулу клея с помощью ортогональных экспериментов и определило, что оптимальные технологические параметры составляют: содержание винила 5%, дозировка катализатора 2% и время реакции 2 часа. Слюдяная лента, изготовленная в этих условиях, обладает отличной адгезией и мягкостью, отсутствует явление обратного прилипания, а также хорошая технологичность намотки.

Рисунок 1 Проверка внешнего вида намотки (a) Внешний вид конца катушки намотки; (b) Внешний вид намотанного проводника

3 Основные свойства слюдяной ленты

Таблица 2 Результаты испытаний силиконовой слюдяной ленты, армированной стеклотканью и арамидным волокном

Коэффициент диэлектрических потерь в нормальных условиях: При напряжении 3 кВ коэффициент диэлектрических потерь стержня из слюдяной ленты A показывает значительное увеличение, в то время как стержень из слюдяной ленты B демонстрирует характеристики, сопоставимые с импортными продуктами, что указывает на отличную целостность изоляции и минимальные внутренние воздушные зазоры.

 Коэффициент диэлектрических потерь в горячих условиях: При температуре 200°C стержень из слюдяной ленты B соответствует импортным продуктам по характеристикам, что дополнительно подтверждает совместимость клея со смолой. 

Пробивное напряжение: Пробивное напряжение стержня из слюдяной ленты B соответствует импортным продуктам, но выше, чем у слюдяной ленты A, демонстрируя превосходную прочность и целостность изоляции.

Рисунок 2 Коэффициенты диэлектрических потерь в (a) нормальных и (b) горячих состояниях при различных напряжениях

Рисунок 3 Пробивное напряжение стержня

В результате систематического исследования процесса намотки, электротехнических характеристик и экологической надежности самодельной силиконовой слюдяной ленты, армированной стеклотканью и арамидным волокном, были сделаны следующие выводы: 

(1) Клей, используемый в самодельной слюдяной ленте, обладает хорошей совместимостью с пропиточной смолой, а скорость отверждения соответствует техническим требованиям; 

(2) Процесс намотки самодельной слюдяной ленты отличный, а прочность на растяжение и жесткость превосходят импортные продукты; 

(3) Самодельная слюдяная лента эквивалентна импортным продуктам по электротехническим характеристикам, таким как коэффициенты диэлектрических потерь в нормальных и горячих условиях и пробивное напряжение. Она обладает хорошей экологической надежностью и может заменить импортные продукты для изоляционной обработки высокоскоростных тяговых двигателей.

Компания Gao Mi Hong Xiang Electromechanical Technology Co., Ltd. является частным предприятием, специализирующимся на обслуживании клиентов по всему миру. Компания предлагает три основные линейки продуктов: производство сборок силовых трансформаторов, электроизоляционного картона, ламинированной изоляционной древесины и обработку изоляционных компонентов, а также услуги формования EVA. Она также поддерживает производство специализированных машин с использованием искусственного интеллекта. Будучи комплексным поставщиком, компания интегрирует разработку и дизайн, производство, продажи, установку, обучение и послепродажное обслуживание. Ее продукция широко продается внутри страны и экспортируется в Юго-Восточную Азию, Южную Америку, Индию, Пакистан, Россию и другие регионы.