本發(fā)明涉及電力傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種高導(dǎo)熱柔性母線及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、大功率變流裝置層壓母線，以其低電感、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)異的性能特點(diǎn)具有廣闊的發(fā)展前景。大功率層壓母線是以又薄又寬的銅排形式疊放在一起，各層之間用很薄的高絕緣強(qiáng)度的材料熱壓成一體，這種整體的大功率層壓母線結(jié)構(gòu)，可承受數(shù)百公斤的切應(yīng)力，其導(dǎo)電極之間可承受數(shù)千伏的電壓。為了滿足大功率層壓母線的性能要求，其高絕緣強(qiáng)度的材料起到了至關(guān)重要的作用。

2、然而，目前銅排外包覆層的高絕緣強(qiáng)度的材料難以兼顧母線的散熱，使電力傳輸存在一定的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是鑒于上述課題而進(jìn)行的，提供一種高導(dǎo)熱柔性母線及其制備方法，旨在解決目前銅排外包覆層的高絕緣強(qiáng)度的材料難以兼顧母線的散熱，使電力傳輸存在一定的安全隱患的問(wèn)題。

2、本發(fā)明第一方面提供一種高導(dǎo)熱柔性母線，所述高導(dǎo)熱柔性母線包括銅排和包覆層，所述包覆層由內(nèi)至外依次為：第一散熱涂層、繞包層、第一聚氯乙烯層、鋁合金鎧裝層、第二聚氯乙烯層、第二散熱涂層。

3、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一散熱涂層為納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層，以重量份計(jì)，所述納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層的制備原料包括：導(dǎo)熱散熱粉體19份～38份，硬脂酸鋇分散劑0.1份～3份，聚乙烯吡咯烷酮0.1份～0.2份，環(huán)氧樹(shù)脂12份～15份，聚醚砜樹(shù)脂1份～3份，硅烷偶聯(lián)劑1份～5份。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，以重量份計(jì)，所述導(dǎo)熱散熱粉體包括：納米石墨粉2份～5份，納米氧化鋁粉為6份～10份，氮化鋁粉為1份～5份，二氧化硅粉為5份～10份，銀粉0.1份～0.2份。

5、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑包括γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

6、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述繞包層為高導(dǎo)熱硅膠層，所述硅膠的基體包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基三乙氧基硅烷。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第二散熱涂層為硅脂涂層。

8、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一散熱層的厚度為0.5mm～1.5mm，所述繞包層的厚度為0.5mm～2mm，所述第一聚氯乙烯層的厚度為0.5mm～1.5mm，所述鋁合金鎧裝層的厚度為0.1mm～0.5mm，所述第二聚氯乙烯層的厚度為0.5mm～1.5mm，所述第二散熱涂層的厚度為0.01mm～0.1mm。

9、本發(fā)明第二方面提供一種高導(dǎo)熱柔性母線的制備方法，包括以下步驟：

10、a：將納米石墨粉與聚乙烯吡咯烷酮超聲分散，再向其中加入剩余的導(dǎo)熱散熱粉體、硬脂酸鋇分散劑、無(wú)水乙醇，攪拌、超聲分散、真空干燥、研磨、過(guò)濾，得到第一混合物；

11、b：將環(huán)氧樹(shù)脂、聚醚砜樹(shù)脂、第一混合物第一次密煉，再加入硅烷偶聯(lián)劑第二次密煉，將密煉產(chǎn)物涂布在銅排上烘烤固化，得到納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層，即第一散熱涂層；

12、c：在所述第一散熱層的表面依次設(shè)置繞包層、第一聚氯乙烯層、鋁合金鎧裝層、第二聚氯乙烯層、第二散熱涂層，得到高導(dǎo)熱柔性母線。

13、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在a步驟中，所述真空干燥的溫度為70℃～85℃，所述研磨的細(xì)度為顆粒粒徑小于等于10μm。

14、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在b步驟中，所述第一次密煉的溫度為90℃～110℃，所述第二次密煉的溫度為110℃～118℃，所述烘烤的溫度為280℃～550℃。

15、本發(fā)明所能實(shí)現(xiàn)的有益效果：

16、本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱柔性母線，高導(dǎo)熱柔性母線的包覆層設(shè)計(jì)通過(guò)精心選擇和分層排列的材料，實(shí)現(xiàn)了卓越的導(dǎo)熱和散熱效果。最內(nèi)層的納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層利用石墨烯的超高導(dǎo)熱性能，快速傳導(dǎo)熱量；高導(dǎo)熱硅膠層不僅提供了額外的熱傳導(dǎo)途徑，還增加了母線的柔韌性和機(jī)械保護(hù)；鋁合金鎧裝層為整體結(jié)構(gòu)提供了機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)了電磁兼容性；兩層聚氯乙烯層則提供了絕緣和耐化學(xué)腐蝕性能，最外層的硅脂涂層進(jìn)一步優(yōu)化了散熱，確保熱量有效傳遞到外界。這一系列的材料協(xié)同作用，不僅提高了母線的熱管理效率，還增強(qiáng)了其在各種環(huán)境下的適應(yīng)性和耐用性，從而保證了電力傳輸?shù)目煽啃院托省?/p>

技術(shù)特征：

1.一種高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述高導(dǎo)熱柔性母線包括銅排和包覆層，所述包覆層由內(nèi)至外依次為：第一散熱涂層、繞包層、第一聚氯乙烯層、鋁合金鎧裝層、第二聚氯乙烯層、第二散熱涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述第一散熱涂層為納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層，以重量份計(jì)，所述納米石墨烯復(fù)合陶瓷涂層的制備原料包括：導(dǎo)熱散熱粉體19份～38份，硬脂酸鋇分散劑0.1份～3份，聚乙烯吡咯烷酮0.1份～0.2份，環(huán)氧樹(shù)脂12份～15份，聚醚砜樹(shù)脂1份～3份，硅烷偶聯(lián)劑1份～5份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，以重量份計(jì)，所述導(dǎo)熱散熱粉體包括：納米石墨粉2份～5份，納米氧化鋁粉為6份～10份，氮化鋁粉為1份～5份，二氧化硅粉為5份～10份，銀粉0.1份～0.2份。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑包括γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述繞包層為高導(dǎo)熱硅膠層，所述硅膠的基體包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基三乙氧基硅烷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述第二散熱涂層為硅脂涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱柔性母線，其特征在于，所述第一散熱層的厚度為0.5mm～1.5mm，

8.一種如權(quán)利要求1至7任一所述的母線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的母線的制備方法，其特征在于，在a步驟中，所述真空干燥的溫度為70℃～85℃，所述研磨的細(xì)度為顆粒粒徑小于等于10μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的母線的制備方法，其特征在于，在b步驟中，所述第一次密煉的溫度為90℃～110℃，所述第二次密煉的溫度為110℃～118℃，所述烘烤的溫度為280℃～550℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種高導(dǎo)熱柔性母線及其制備方法，涉及電力傳輸技術(shù)領(lǐng)域。所述高導(dǎo)熱柔性母線包括銅排和包覆層，所述包覆層由內(nèi)至外依次為：第一散熱涂層、繞包層、第一聚氯乙烯層、鋁合金鎧裝層、第二聚氯乙烯層、第二散熱涂層。該包覆層提高了母線的熱管理效率，還增強(qiáng)了其在各種環(huán)境下的適應(yīng)性和耐用性，從而保證了電力傳輸?shù)目煽啃院托省?br/>
技術(shù)研發(fā)人員：張海東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚(yáng)華科創(chuàng)（深圳）新能源裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6