專利名稱:耐高溫絕緣材料及其制備工藝的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種耐高溫絕緣材料及其制備工藝。
在磁流體發電機、表面電離直接發電裝置及其他一些機電設備中,某些部位要求有很好的耐高溫絕緣性能,一般要耐2500℃以上高溫,否則,直接影響產品質量,甚至使設備無法工作。因而,獲得一種良好的耐高溫絕緣材料,是機電行業十分關心的課題。現有常用的耐高溫絕緣材料有以下幾種
上表所列材料都有一定的導電性,電絕緣效果不理想,而且其中有些材料有其自身的缺陷,如Al2O3熔點偏低;BN在高溫下易氧化;MgO在高溫下會產生分解而迅速損壞,影響其壽命,TeO2有放射性;ZrO2的電絕緣性差;BeO有較大毒性;HfO2價格昂貴等。使用上述材料作為耐高溫絕緣材料,在工藝上還存在著需按一定的形狀和尺寸成型的技術問題,即需按構件的形狀制作獨立的耐高溫絕緣層,然后再與構件結合起來。JP54044800提出的“焊機或電爐用絕緣材料”,由涂敷有氧化鋁的電絕緣化學轉換層的鐵鉻基合金組成,它是在特制的鐵鉻基合金基片上,加上含氧化鋁的電絕緣化學轉換層,經特定的熱處理后在該合金基片上形成絕緣膜,制作難度大,工藝復雜,不能直接在復雜構件表面形成電絕緣膜,基片與構件間會出現間隙。
本發明的目的在于提供一種耐高溫絕緣材料及相應的制備工藝,以使制備工藝簡單易行,所制備的絕緣材料高溫絕緣性能更好。
本發明的耐高溫絕緣材料及制備工藝是這樣實現的本發明的耐高溫絕緣材料由Ni(75-80%)、Al2O3(20-25%)兩種粉末材料混合制成。本發明的耐高溫絕緣材料的制備工藝為將Ni、Al2O3粉末組份按氧-乙炔噴涂工藝噴涂在金屬構件表面上,涂層厚度0.4~2.5mm;待涂層冷卻至室溫后,對金屬構件表面二次噴涂0.1~0.2mm厚的Ni-Al2O3粉末組份,并用另一構件壓緊被噴涂金屬構件表面。在實施第一次噴涂之前,為使涂層與金屬構件粘結牢固,還可對金屬構件表面按氧-乙炔噴涂工藝噴涂一層打底層,打底層的材料為Ni、Al粉末,配比為Ni(85~90)%,Al(10~15)%。
本發明的基本原理是因Al2O3是一種絕緣材料,但其絕緣電阻為有限值,在常溫下為R≤1010Ω,在高溫下109Ω,另一方面Al2O3熔點高,不容易直接噴涂,而Ni是一種熔點底且當Ni與Al2O3結合后,絕緣性能大大提高,另一方面Ni在熔化后能放出熱量,便于Al2O3熔化并與被噴涂表面結合,合適的選擇配比,及正確的操作,能使絕緣電阻為無窮大。
本發明的耐高溫絕緣材料及制備工藝與現有技術相比,其顯著優點是1、本發明的耐高溫絕緣材料具有良好的電絕緣性能,在2500℃時,室溫下測得電阻值為無窮大;2、制備工藝簡單,可直接成形于任何形狀的金屬構件表面,絕緣材料與被噴涂構件完全吻合,不存在間隙,制備過程中不需特制的合金基片。
下面通過實施例對本發明作進一步詳述。
實施例1,用于磁流體(MHD)發電通道中的耐高溫絕緣材料及制備工藝,將85%的Ni粉和15%的Al粉按氧乙炔噴涂工藝噴在構件表面作為打底層,然后將75%的Ni粉和25%的Al2O3粉按氧乙炔噴涂工藝噴涂在打底層上,厚度為0.4mm,等冷卻至室溫,二次噴涂0.1mm厚的Ni-Al2O3粉末,配比及工藝與一次噴涂相同,噴涂完畢,用另外的構件壓緊被噴涂表面。這樣獲得的絕緣層絕緣電阻在常溫和2500℃高溫下為無窮大。
實施例2,其他條件同實施例1,其不同之處是采用77%的Ni粉和23%的Al2O3粉作為噴涂原料。
實施例3,其他條件同實施例1,其不同之處是采用80%的Ni粉和20%的Al2O3粉作為噴涂原料。
實施例4,其他條件同實施例1或2或3,其不同之處是一次噴涂的厚度為0.6mm,二次噴涂的厚度為0.2mm。
實施例5,其他條件同實施例1或2或3,其不同之處是一次噴涂的厚度為2.5mm,二次噴涂的厚度為0.1mm。
實施例6,其他條件同實施例1或2或3,其不同之處是一次噴涂的厚度為0.6mm,二次噴涂的厚度為0.1mm。
權利要求
1.一種耐高溫絕緣材料,其特征在于它由Ni(75-80%)、Al2O3(20-25%)兩種粉末材料混合制成。
2.根據權利要求1所述的一種耐高溫絕緣材料,其特征在于它由75%Ni的和25%的Al2O3兩種粉末材料混合制成。
3.根據權利要求1所述的一種耐高溫絕緣材料,其特征在于它由80%的Ni和20%的Al2O3兩種粉末材料混合制成。
4.根據權利要求1所述的一種耐高溫絕緣材料,其特征在于它由78%的Ni和22%的Al2O3兩種粉末材料混合制成。
5.一種根據權利要求1所述耐高溫絕緣材料的制備工藝,其特征在于5.1、將Ni、Al2O3粉末組份按氧-乙炔噴涂工藝噴涂在金屬構件表面上,涂層厚度0.4~2.5mm。5.2、等涂層冷卻至室溫,對金屬構件表面二次噴涂0.1~0.2mm厚的Ni-Al2O3粉末組合,并用另一構件壓緊被噴涂金屬構件表面。
全文摘要
本發明涉及一種耐高溫絕緣材料及其制備工藝。它采用Ni、Al
文檔編號C09D5/03GK1073956SQ91112628
公開日1993年7月7日 申請日期1991年12月30日 優先權日1991年12月30日
發明者張合, 方光耀, 賴玉珠 申請人:華東工學院