複合塗層漆包線

複合塗層漆包線的發展方興未艾,80年代已占美國漆包線市場的1/3份額。它大體分成四類:自拈性漆包線可製造形狀複雜和無骨架的各種線圈;耐冷凍劑漆包線可用於電冰櫃等壓縮機;耐熱性漆包線具有直焊性的耐熱線;潤清性漆包線用於百分之幾秒內達數千轉的高速繞線。

基本介紹

• 中文名：複合塗層漆包線
• 外文名：Composite coatingenameled wire

在眾多工業產品中,漆包線雖然是一個不顯眼的品種,但卻是當今電世界不可或缺的材料。複合塗層漆包線是漆包線產品中的一個特殊品種。

在40年代,首先推出的“Borldeze”(自粘性複合塗層線)是其雛型。Bondeze是在油性漆包線外面塗一層醋酸纖維素漆製成的。到80年代,各種複合漆包線在美國的漆包線市場已占到13/,在歐洲市場也占了優勢。可見它的發展方興未艾。

複合塗層漆包線的發展,主要動力是使用上的需要:首先是某些特殊電氣產品在製造上的需要,如製造形狀複雜或無骨架線圈,如果沒有自粘線,製造工藝將是非常繁複的,甚至是無法製造的;其次是隨著電氣產品性能的提高,對漆包線有了日趨嚴格的要求。如對過載性、熱衝擊性等要求,迫使漆包線的製造採取複合的方式;另外,經濟_t,在保證產品達到(甚至超過)同樣性能水平前提下,採用複合方式有川能使除包線的製造部門和使用的成本下降。這也是這種產品受到重視,得以發展的基本原因。

種類和特性

複合塗層漆包線是相對於一般的單一塗層漆包線而得石的,其漆層由底(內)漆層和面(外)漆層組成。因此說其種類,主要是指內外漆層的品種及其組合。一般來說,對底漆層,原則上採用現有單一塗層的任何品種,主要集中在聚氨酚、聚酚(包括改性聚酷)和聚酚亞胺(包括直焊性聚醋亞胺)等;對外徐層,根據性能要求和使用條件選擇,現主要有聚乙烯醇縮丁醛、環氧、聚酞胺和聚酞肢酞亞胺及其改性樹脂等。這樣底面層雙層的組合就有很多品種。如果加上兩層以上的複合,則數量將會史多。當然,某個品種的出現都要從需要出發,經反覆試驗研究,才能成為實用的產品。

自粘性漆包線

由它繞製成的線圈不必經過浸漬處理,採用適當方法,在短期內使之枯結成型的複合漆包線。適當方法主要是:(1)線圈在烘箱(或烘道)內加熱,或熱空氣加熱,保持一定的時間;(2)線圈線芯通電,使之發熱;(3)使用某溶劑潤濕漆包線,然後繞製成線圈(也稱溶劑粘合)。用這類複合線可製造普通線圈,也可製造形狀複雜和無骨架的各種線圈。其優點是大大提高線圈製造效率、節約電能、顯著改善工作場所的環境條件。目前,主要品種有聚氨醋、聚醋和聚醋亞胺線外塗環氧、聚酞胺等自粘層製得的複合線 。

耐冷凍劑漆包線

在電冰櫃、冷凍箱和空調器等使用的壓縮機,特別是封閉式冷凍壓縮機中使用的漆包線,由於與冷凍劑相接觸,要求漆包線具有優良的耐冷凍劑性能,是繞組線中環境性能要求最嚴酷的品種之一。以前曾使用過縮醛、丙烯酸聚醋和聚醋亞胺等單一塗層漆包線,但壓縮機的使用壽命很低。複合漆包線出現後,尤其是有了耐冷凍劑性能特別優良的面漆層後,冷凍壓縮機的性能和壽命都有了很大的提高。近些年來,這類漆包線的耐熱性能和加工性能更有了改進。目前,耐冷凍劑漆包線主要品種是以聚酞胺或聚酞胺酞亞胺複合的改性聚酩或聚酷亞胺漆包線。

耐熱性漆包線

單一塗層的F、H級及以上耐熱漆包線,主要用改性聚酪、聚酪亞胺和聚酞亞胺等漆包線。一般說來,綜合性能不能滿足使用要求,其中部分產品(如聚酞亞肢線)價格太高,因此相當一部分已為複合漆包線所代替。

這類複合線又可分為兩類:其一是上述耐冷凍劑複合線,由於綜合性能好、價格適當,除用於壓縮機外,還可廣泛用於耐熱性(包括過載性和熱衝擊性)要求較高的場合作為一般耐熱性漆包線使用;其二是具有直焊性的耐熱線,例如聚酞胺複合的F級直焊性聚氨酚線、聚酞胺複合的H級直焊性聚醋亞胺線。

潤滑性(低表面摩擦係數)漆包線

隨著線圈製造的機械化和自動化,繞線速度在不斷提高,現代高速繞線機的繞轉速度可以在百分之幾秒達到數千轉,漆包線承受著極大的瞬時張力和摩擦力。為了順利地完成這一操作,對漆包線來說,表面狀況(表面光滑性、耐磨性和防潮性等)是一個很重要的因素。在提高漆包線表面性能的諸多方法中,採用塗復潤滑性塗層的方法是一個較普遍的辦法。這類線的主要品種是以各種單一塗層漆包線塗復改性的聚酞胺或聚酞胺酞亞胺製得的複合漆包線 。

國內套用及發展

我國複合漆包線的發展,大體上可以依“改革開放”為界線而分為兩個階段。在80年代以前,我國漆包線行業主要是配合黑白電視機等的試製,開發了自粘性複合漆包線以滿足國內產品的配套需要。至80年代中後期乃至90年代初,隨著電機電器儀表特別是家用電器等漆包線使用行業的技術引進,促使漆包線行業得到加快發展,尤其是漆包線行業自身的技術改造和技術引進,為複合漆包線第二階段的發展創造了必要條件。其中最主要的是1989～1991年,電磁線行業為配合冰櫃壓縮機行業配套件的國產化,重點進行了聚酯亞胺/聚醯胺醯亞胺複合漆包線的攻關研製,使冰櫃壓縮機用Q(ZY/XY)漆包線基本達到國產化。這個階段,我國複合漆包線的品種和產量都有了較快的增長。

儘管如此,我國複合漆包線的生產量仍然很少,據近幾年統計數據估計,複合漆包線的產量僅僅占全部漆包線生產總量的5.5%～8%。這一方面表明,我國漆包線產品結構至今還沒有明顯的變化;另一方面也說明,我國複合漆包線的發展有著廣闊的前景。
電線電纜行業協會在去年和前年對我國漆包線市場,曾作過一次較全面的調查統計,為了說明我國的複合漆包線生產前景看好,現引述有關調查統計中的部分數據如下:(1)我國電視機用的複合自粘性漆包線,每年約有23500t需從國外進口。(2)電冰櫃、冷凍箱和空調器每年需用耐冷凍劑複合漆包線14250t左右。(3)收錄機等音響線圈用醇溶性複合自粘性漆包線,近幾年供不應求。(4)微波爐、電烤箱和電磁灶等小型家用電器所需的複合漆包線,需求量在不斷的增加。

此外,如果考慮到微特電機、中小型電機及其它場合已使用或擬發展使用部分,我國對複合漆包線的需求量是很可觀的,今後發展我國複合漆包線的生產也有著廣闊的前景。

我國複合塗層漆包線的發展,大體上可分為兩個階段(依改革開放為基本界線):在80年代以前,我國漆包線行業,主要為配合黑白電視機,進行自粘性複合漆包線的試製,解決了國內產品的配套,這是第一階段;80年代及以後幾年,在前階段發展的基礎上,由於電機、電器等行業,特別是家用電器等漆包線使用行業的技術引進,促使漆包線製造業的加快發展,也由於漆包線行業的自身技術改造和技術引進,具備了發展的必要條件,這是第二階段。其間,80年代末、90年代初期,上海電纜研究所組織電磁線行業配合壓縮機行業引進生產線配套件的國產化工作,重點進行了聚酷亞胺/聚酞胺酞亞胺複合漆包線的攻關研製工作,使冰櫃壓縮機用Q(ZY/XY)複合線基本國產化。這個階段,我國複合線的產量和質量都有了較快的提高。

目前,我國複合塗層漆包線的品種和質量都達到了一定水平。如上海電纜研究所新近研製的180級直焊性聚醋亞胺複合自粘性漆包線,在上海電磁線廠取得生產實踐經驗。這種聚醋亞胺自粘直焊複合漆包線焊錫溫度在460~480C、粘結溫度為160℃,經北京電視機配件廠常規測試和上機繞制,各項性能基本合格。這是國內首次研製成功的、性能接近國外先進水平,為我國家用電器產品的發展提供的新品種,為電器工業引進生產線選用國產漆包線提供了條件。

我國聚酞胺酞亞胺複合的聚醋亞胺漆包線Q(ZY/XY),相當於美國NEMA的水平,已用於冷凍壓縮機、採煤電機、機車電機、輥道電機和電動工具等要求較高的電氣產品中。與先進國家相比,我國複合線的品種太少、產量不大,受很多條件的制約,質量必須進一步提高。為此,1996年行業協會以複合漆包線為主題召開過一次全國性漆包線行業技術研討會,交流了各廠生產經驗,討論了發展這個產品的一些關鍵技術問題,這肯定將推動我國複合塗層漆包線的進一步發展。

國外套用及發展

近幾年來,國外漆包線技術的發展,值得我們注意的是漆包線性能滿足電機電器等使用部門日益增長的需要。如提高性能一致性、耐熱性、耐加工性和使用可靠性等,實現這些目標的主要方法就是製造複合塗層漆包線。90年代,國際電工委員會(IEC)有關複合塗層漆包線的產品標準就有:IEC31-713《200級聚酞胺酞亞胺複合聚酩或聚酷亞胺漆包銅圓線》;IEC317一19《130級聚酞胺複合直焊性聚氨酷漆包銅圓線》;IEC317一21《155級聚酞胺複合直焊性聚氨醋漆包銅圓線》;IEC317一22《180級聚酞胺複合聚醋或聚酷亞胺漆包銅圓線》;IEC317一24《180級聚酞胺複合聚醋或聚酷亞胺漆包鋁圓線》;IEC317一25《200級聚酞胺酞亞胺複合聚酪或聚酷亞胺漆包鋁圓》;IEC317一29《200級聚酸胺酞亞胺複合聚醋或聚酷亞胺漆包銅扁線》;IEC317一35《155級直焊性聚氨醋複合自粘性漆包銅圓線》;IEC317一36《180級直焊性聚酌亞胺複合自粘性漆包銅圓線》;莊C317一37《180級聚醋亞胺複合自粘性漆包銅圓線》;IEC317一38《200級聚酞胺酞亞胺複合聚醋或聚酷亞胺的自粘性漆包銅圓線》。

近期發展已有三層結構的複合塗層漆包線推向市場。這種線在底漆層外,加塗兩個漆層。見諸有關公司樣木的可舉出以下品種。改性聚氨醋/聚酞胺/自粘層、THEIC聚脂/改性聚酞胺酞亞胺/自粘層、THEIC聚酷/量子禁止層/改性聚酞胺酞亞胺;聚醋亞胺/聚酞胺酞亞胺/自粘層;聚酚亞胺/聚酞胺酞亞胺/自粘層;THECI聚酣/聚酞胺酞亞胺/自粘層;聚醋亞胺/聚酞胺酞亞胺/熱固樹脂。

三層複合漆包線主要用於性能特殊和可靠性要求特高的場合,例如用作變頻矢量控制電機的線圈。複合漆包線在美國、歐洲和日本套用面很廣.而且還在繼續擴大.以下僅舉數例可見一斑。APTZ型THEIC改性聚醋/改性聚酞胺酞亞胺複合漆包銅線,2萬h外推壽命溫度可達217℃,耐刮性能和柔韌性得到綜合平衡,提高了纏繞性能和嵌線性能,已廣泛套用於乾式變壓器、密封電機、微波滬、工具電機、汽車電機、電力螺線管、電視機行輸出變壓器和偏轉線圈等方面。德國報導了聚酷亞胺/聚酞胺酞亞胺複合漆包線PEI/AI,在機械性能(鉛筆硬度和《雷份零》1998年第12期耐刮性、、耐熱性能(熱衝擊性和抗燃性)和化學性能(抗變壓器油、耐溶劑、耐苯乙烯和浸潰劑)等方面都具有優良性能,可以用於電力螺線管、煞車電機、輥道電機、電動工具,還可用於化工廠的耐化學品傳輸泵、熱帶電機和遠洋船舶電機等。

複合漆包線的發展很受重視,美國電氣電子絕緣會議每二年召開一次,其中設有電磁線分組,每次會議都有關於複合塗層漆包線的內容,如1989年9月在芝加哥召開的第19屆會議上,電磁線分組的主題是“電磁線的新進展”,發表的論文幾乎全部都是關於複合塗層漆包線的。