1、硅鋼片在磁性材料中占有重要地位，主要被用作旋轉(zhuǎn)電機(jī)（如馬達(dá)）的鐵芯，需要在硅鋼片表面涂覆絕緣膜，以防止鐵芯疊片間發(fā)生短路而增大渦流損耗，提高其電磁性能。硅鋼片漆作為一種改善材料性能的絕緣漆正日益受到大力推崇。隨著電機(jī)單機(jī)容量的不斷增大和電機(jī)、電器的耐熱等級(jí)的提高，對(duì)定子鐵芯硅鋼片間絕緣提出了越來(lái)越高的要求。一般情況下，當(dāng)電機(jī)起動(dòng)或發(fā)生故障時(shí)易導(dǎo)致溫度過(guò)高、鐵芯短路。另外，在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，涂層需要經(jīng)過(guò)600℃工藝熱處理，才能作為絕緣涂層使用。但是在600℃高溫下，有機(jī)涂層中的樹(shù)脂大部分已降解揮發(fā)，失去良好的附著力和絕緣能力。通常的耐高溫涂層（如有機(jī)樹(shù)脂涂層）在高溫（大于300℃）環(huán)境中會(huì)不同程度地碳化而引起涂層性能的衰減，尤其是在“熱振”（從指定高溫瞬間降低至常溫的重復(fù)操作，一般要求大于10次）時(shí)涂層會(huì)開(kāi)裂、脫落，難以滿足實(shí)際需求。而陶瓷類涂層（硅酸鹽類涂層）雖然耐高溫（耐1000℃以上的高溫），但無(wú)法適應(yīng)“熱振”的要求。目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家在電機(jī)定子鐵芯硅鋼片絕緣技術(shù)方面都采用無(wú)機(jī)和半無(wú)機(jī)涂層，而隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的含有有機(jī)物質(zhì)的硅鋼片漆產(chǎn)生的有機(jī)溶劑揮發(fā)而帶來(lái)的安全與污染問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)。無(wú)毒、少污染的代用品成為各國(guó)研究人員尋找的方向。本研究研制了一種性能先進(jìn)并且價(jià)格低廉的水溶性無(wú)機(jī)硅鋼片漆，以滿足國(guó)內(nèi)對(duì)硅鋼片漆日益增長(zhǎng)的需求。

    2、實(shí)驗(yàn)

    2.1主要原料

    氫氧化鋁，分析純，天津市四通化工廠；85%磷酸，分析純，天津市耀華化學(xué)試劑有限責(zé)任公司；氧化鎂，分析純，天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司；二氧化硅膠體，自制；磷酸二氫銨，分析純，天津博迪化工有限公司；硼酸，分析純，天津市鑫鉑特化工有限公司。

    2.2制備方法

    2.2.1無(wú)機(jī)粘結(jié)劑（磷酸二氫鋁、鎂）的制備

    按一定的比例將氫氧化鋁、氧化鎂和蒸餾水加入三口瓶中加熱升溫至80℃，向其中間斷、緩慢加入磷酸，并且保持溫度在80～85℃之間，反應(yīng)2.5h后，冷卻至室溫，過(guò)濾，倒入廣口瓶中待用。

    2.2.2硅鋼片漆的制備

    將制好的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑與二氧化硅膠體按一定比例混合后加入其它助劑調(diào)整粘度及固體含量，攪拌至充分溶解，制成硅鋼片漆。

    2.3測(cè)試與表征

    采用LND-1涂-4涂料粘度計(jì)對(duì)涂料粘度進(jìn)行表征；采用QFZ漆膜附著力試驗(yàn)儀對(duì)漆膜的附著力進(jìn)行表征；采用QHQ漆膜鉛筆法硬度計(jì)對(duì)漆膜的硬度進(jìn)行表征；采用EST121型數(shù)字超高阻、微電流測(cè)量?jī)x對(duì)漆膜的表面電阻以及體積電阻率進(jìn)行表征；在600℃時(shí)測(cè)試漆膜的耐高溫性能；在600℃時(shí)測(cè)試漆膜的耐“熱振”性能；按照GB/T9286-1998、GB/T5209-1985、GB/T1771-2007、GB/T1735-1979

    對(duì)漆膜進(jìn)行劃格、耐水性、耐鹽水、耐酸性、耐油性的測(cè)試。

    3、結(jié)果與討論

    3.1硅鋼片漆的基本性能

    用硅鋼片漆進(jìn)行涂覆并在工業(yè)生產(chǎn)的固化條件下固化成膜，漆膜的性能測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

性能測(cè)試結(jié)果

資料來(lái)源：智研數(shù)據(jù)中心整理

    從上表中數(shù)值可以看出，該新型水溶性無(wú)機(jī)硅鋼片漆在耐水性、耐鹽水性、耐酸性、耐油性方面滿足硅鋼片漆的性能要求。通過(guò)對(duì)附著力的測(cè)試，結(jié)果均達(dá)到最高要求，證明漆膜的附著性能優(yōu)異。漆膜的硬度高且具有優(yōu)越的耐高溫性能（能夠長(zhǎng)時(shí)間在600℃的條件下漆膜不被破壞），這些特點(diǎn)保證了硅鋼片漆在使用過(guò)程中絕緣、力學(xué)等性能的合格與穩(wěn)定。

    3.2硅鋼片漆的貯存穩(wěn)定性

    3.2.1粘度的變化

    采用LND-1涂-4涂料粘度計(jì)對(duì)漆液粘度進(jìn)行測(cè)量，粘度以流出時(shí)間t表征，t越大，則粘度越大，反之則越小，150天內(nèi)漆液流出時(shí)間t的變化見(jiàn)下表。

不同時(shí)間下硅鋼片漆的粘度測(cè)試結(jié)果

資料來(lái)源：智研數(shù)據(jù)中心整理

    由上表可知，150天內(nèi)，流出時(shí)間t始終處于27s左右，未有明顯升高或降低，說(shuō)明該硅鋼片漆粘度性能穩(wěn)定。粘度穩(wěn)定的原因一是該涂料呈酸性，沒(méi)有無(wú)機(jī)物之間的副反應(yīng)現(xiàn)象，二是儲(chǔ)存過(guò)程中該涂料出現(xiàn)凝結(jié)（在施加外力的情況下恢復(fù)初始狀態(tài)）等現(xiàn)象，從而保證漆液性能穩(wěn)定。

    3.2.2硅鋼片漆性能隨時(shí)間的變化

    硅鋼片漆在貯存150天前后分別進(jìn)行了性能測(cè)試，對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

貯存150天前后性能測(cè)試結(jié)果

資料來(lái)源：智研數(shù)據(jù)中心整理

    由上表可知，漆液在儲(chǔ)存150天后，各項(xiàng)性能與初始結(jié)果相比，無(wú)論是涂覆性能、力學(xué)性能還是絕緣性能均保持穩(wěn)定，這對(duì)新型水溶性無(wú)機(jī)硅鋼片漆的實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。

    3.3“熱振”測(cè)試

    將無(wú)機(jī)硅鋼片漆在工業(yè)生產(chǎn)要求的固化條件下固化后進(jìn)行熱振測(cè)試（從600℃降溫至常溫，往復(fù)12次），并對(duì)其“熱振”后的電阻值進(jìn)行了測(cè)試，其結(jié)果見(jiàn)下表。

“熱振”性能測(cè)試結(jié)果

資料來(lái)源：智研數(shù)據(jù)中心整理

    經(jīng)過(guò)“熱振”試驗(yàn)，涂層沒(méi)有脫落，表明絕緣性能穩(wěn)定，因此可以判定該無(wú)機(jī)硅鋼片漆滿足“熱振”要求，而且電絕緣性能優(yōu)異。

    4、結(jié)論

    以磷酸二氫鋁、鎂為主要粘結(jié)劑，膠體二氧化硅、磷酸二氫銨、硼酸、氧化鎂為助劑，研制出了新型的水溶性無(wú)機(jī)硅鋼片漆。該漆除具備硅鋼片漆的基本性能外，還具有優(yōu)異的耐熱性和良好的貯存穩(wěn)定性，并且滿足“熱振”要求，可以提高大電機(jī)的運(yùn)行可靠性。