Diese Studie verwendet alkalifreies Glasfasergewebe und Aramidfaser-Glimmerpapier als Hauptrohstoffe. Selbsthergestellter Silikonklebstoff und kommerziell erhältlicher Silikonklebstoff werden zur Herstellung von silikonverstärktem Glasgewebe mit Aramidfaser-Glimmerband verwendet, und die Leistung wird mit einem importierten ähnlichen Produkt verglichen. 

Durch Simulation der Herstellung von Drahtstäben wurden drei Arten von Glimmerbändern unter denselben Prozessbedingungen umwickelt und mit demselben importierten silikonimprägnierten Harz imprägniert. Nach dem Backen und Aushärten wurden ihre elektrischen Eigenschaften, Aushärtungsrate und Umweltzuverlässigkeit systematisch bewertet. Die Testinhalte umfassen die Klebstoffaushärtungsrate, grundlegende Leistung des Glimmerbands, normale und heiße dielektrische Verlustfaktoren, Durchschlagsspannung, Aushärtungsrate der Hauptisolationsschicht und einen Multi-Umweltfaktor-Dauerhaftigkeitstest.

1 Aushärtungsrate und Kompatibilität des Klebstoffs

Nach dem Aushärten des kommerziell erhältlichen Silikonklebstoffs und des Imprägnierharzes erscheinen gelblich-weiße Flocken, mit einer Aushärtungsrate von nur 63,2%, was auf eine schlechte Kompatibilität hinweist. Der selbsthergestellte Klebstoff ist nach dem Aushärten transparent und gleichmäßig, mit einer Aushärtungsrate von 77,1%, was der technischen Anforderung von ≥75% entspricht. Analysen deuten darauf hin, dass die in den selbsthergestellten Klebstoff eingeführten Vinyl- und Phenylstrukturen die Reaktivität und Kompatibilität mit dem Imprägnierharz verbessern und ein homogenes Ganzes bilden.

 Tabelle 1 Aussehen und Aushärtungsrate der ausgehärteten Produkte von Silikonklebstoff und Imprägnierharz

2 Verarbeitbarkeit des Klebstoffs

Die Studie optimierte die Klebstoffformel durch orthogonale Experimente und bestimmte, dass die optimalen Prozessparameter waren: Vinylgehalt 5%, Katalysatordosierung 2% und Reaktionszeit 2 Stunden. Das unter diesen Bedingungen hergestellte Glimmerband hat eine hervorragende Haftung und Weichheit, kein Rückhaftphänomen und eine gute Wickelverarbeitbarkeit.

Abbildung 1 Wickelaussehenverifizierung (a) Aussehen des Wickelspulenendes; (b) Aussehen der Wickelführung

3 Grundlegende Eigenschaften des Glimmerbands

Tabelle 2 Testergebnisse von silikonverstärktem Glasgewebe mit Aramidfaser-Glimmerband

Dielektrischer Verlustfaktor unter normalen Bedingungen: Bei 3kV Hochspannung zeigt der dielektrische Verlustfaktor des A-Glimmerbandstabes einen signifikanten Anstieg, während der B-Glimmerbandstab eine Leistung zeigt, die mit importierten Produkten vergleichbar ist, was auf eine hervorragende Isolationsintegrität und minimale interne Lufteinschlüsse hinweist.

 Dielektrischer Verlustfaktor unter heißen Bedingungen: Bei 200℃ entspricht die Leistung des B-Glimmerbandstabes der importierter Produkte, was die Kompatibilität des Klebstoffs mit dem Harz weiter bestätigt. 

Durchschlagsspannung: Die Durchschlagsspannung des B-Glimmerbandstabes ist mit importierten Produkten vergleichbar, aber höher als beim A-Glimmerband, was auf eine überlegene Isolationsfestigkeit und -integrität hinweist.

Abbildung 2 Dielektrische Verlustfaktoren von (a) normalen und (b) thermischen Zuständen bei verschiedenen Spannungen

Abbildung 3 Stabdurchschlagsspannung

Durch systematische Forschung zum Wickelprozess, zur elektrischen Leistung und zur Umweltzuverlässigkeit von selbsthergestelltem silikonverstärktem Glasgewebe mit Aramidfaser-Glimmerband werden folgende Schlussfolgerungen gezogen: 

(1) Der in selbsthergestelltem Glimmerband verwendete Klebstoff hat eine gute Kompatibilität mit dem Imprägnierharz, und die Aushärtungsrate erfüllt die technischen Anforderungen; 

(2) Der Wickelprozess des selbsthergestellten Glimmerbands ist hervorragend, und die Zugfestigkeit und Steifigkeit sind besser als bei importierten Produkten; 

(3) Das selbsthergestellte Glimmerband entspricht importierten Produkten in Bezug auf elektrische Eigenschaften wie normale und heiße dielektrische Verlustfaktoren und Durchschlagsspannung. Es hat eine gute Umweltzuverlässigkeit und kann importierte Produkte für die Isolationsbehandlung von Hochgeschwindigkeits-Fahrmotoren ersetzen.

Die Gao Mi Hong Xiang Electromechanical Technology Co., Ltd. ist ein privates Unternehmen, das sich auf globale Kundendienstleistungen spezialisiert hat. Das Unternehmen bietet drei Kernproduktlinien an: Herstellung von Leistungstransformatorbaugruppen, elektrische Isolationskartonagen, isolierte Schichthölzer und Verarbeitung von Isolationskomponenten sowie EVA-Formdienstleistungen. Es unterstützt auch die KI-gestützte Spezialmaschinenfertigung. Als umfassender Anbieter integriert es F&E-Design, Produktion, Vertrieb, Installation, Schulung und After-Sales-Services. Seine Produkte werden weitläufig im Inland verkauft und in Regionen wie Südostasien, Südamerika, Indien, Pakistan, Russland und andere exportiert.