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        漆包線“黑斑”和“龜裂”問題探討

        類別:行業新聞 發布時間:2022-09-05 10:28:46     瀏覽:1279

        通常,漆包線的制造者和使用者都會遇到已經是成品的漆包線突然“變質”。透過漆膜能看到導體上出現黑色斑點,褐色或棕色的漬斑等缺陷,并在缺陷處產生漆膜開裂,脫落等質量事故,最終造成產品報廢。有時候還很難找到產生這些缺陷的真正原因。因為在涂漆時并未發現有這種現象,而且這種缺陷出現是沒有規律的。這類質量事故有時候是個別的,而有時候卻是成批量的,甚至數量可以多達幾噸乃至于幾十噸,這個問題可以說是全球性的嚴重問題。


        幾經仔細尋找,認真分析,最終歸結在制造過程中對導體質量保證的疏忽,只有極少數原因出自絕緣漆和溶劑。


        長期以來,我國銅導體加工的總體生產條件和技術水平落后于電磁線成品的制造。此外,電磁線制造者往往多絕緣漆材料和電磁線涂覆成型工藝裝備十分關注,而對經電解銅到裸銅線的制造工藝和銅線成品質量并不像前者那樣重視。這個問題相當突出,也是中國與發達國家之間存在差距的一個主要方面。這種“前輕后重”的觀念至今還沒有很好的得到糾正


        經上世紀八十年代末,中國的耐高溫電磁線有了很大發展。耐高溫漆對導體的要求更加嚴格。要求裸銅線不僅僅不應有毛刺,斑疤,裂隙等機械缺陷,同時要求裸銅線導體表面清潔,光滑。


        那被稱為“Blackspots”(污斑)是什么成分哪呢?主要是油污,磁化物斑點,氰化銅,氯化亞銅,氧化亞銅,氯氧化銅,硫酸銅和鈣,鈉等金屬陽離子的附著物。這類附著在裸銅線導體表面的“污跡”呈現出黑色,褐紅色,綠色,灰色,。。。。。。等顏色。它們能透過透明的漆膜被辨認出來。


        產生上述“不詳物質”的主要原因來自以下幾個方面:


        1 經銅桿開始經過多道工序拉拔成銅線,所使用的潤滑液在循環過程中不斷消耗,不斷補充,如果潤滑液得不到定期清理,潤滑液中的酸價就會越來越高,超過一定濃度的酸根(負離子)就會和銅生成一層厚度極薄的物質。


        2 退火中的所用水不清潔,含有鹵素化合物,如:氯化鈉,氯化鈣,。。。?;蛘呤橇蛩猁}。很多電磁線廠都不重視水的重要性。生產過程中使用蒸餾水或去離子水的廠家不到一半,許多廠家都用自來水,甚至是深井水。即使使用了蒸餾水或去離子水也需要隨時檢測純度變化,并定期更新,否則雜質在純凈水中的濃度也會越來越高,喪失了凈化作用。


        3 退火管也要定期清理,要及時檢查損害情況。輕微漏氣或用澆灌酒精燃燒驅氧時都在裸銅線導體的表面生成輕微的不容易察覺的氧化層。

        4 半成品存放的條件得不到保證,環境潮濕,溫度高,周圍有有害氣體傳播-----。這也是很多制造廠家取消半成品周轉環節實施連拉,連退,連涂工藝的道理。

        尚有許多時候,污斑已經逐漸生成,而還不宜察覺。但此時污斑對漆膜的破壞作用已經開始,這種現象會隨時間推移而加重,直至絕緣層被破壞,如果我們做對比試驗,或者儲存一定時間后做前后的比較試驗,我們會測出:

        1 漆膜的柔韌性,附著力明顯下降。

         

        2 熱沖性能變差(卷繞倍經變大)。

         

        3 擊穿電壓降低或者出現較大的分散現象。

         

        4 介質損耗的拐點值變低。

         

        5 用聚酯亞胺做底漆時,這一缺陷所產生的不良后果要比聚酯類漆做底漆時更為嚴重。

         

        我們可以這樣認為:防止“Blackspots”的產生最好的方法是對制造過程和環境影響實施嚴格的質量控制。

         

            所謂“龜裂”實際上是漆包線漆膜出現細微“裂隙”的現象。這是個漆包線生產商與用戶之間一直存在的爭議問題。也是只能根據視覺效果判別而難予以量值確定的質量現象。

         

        “龜裂”通常發生在漆包線的繞線過程或者是予拉伸及侵漬處理后,在強光照射下,裂隙部分會呈現銀灰色。用戶經常會認為絕緣漆層已被破壞,、。但在很多情況下,雖然用目力能看到有裂隙的存在,但其內在性能并未受到影響。


        為了更好地說明這一問題,更多地獲取資料,也為了能解決這個質量問題,Dupout-Herberts工業涂料公司做了很多試驗,發現用THEIC改性的聚酯亞胺漆可以解決這一問題。用THEIC改性的聚酯亞胺(PEI)漆,在介損(濃度)值提高30%后,用電子顯微鏡觀察,未發現有龜裂痕的現象。

         

        再進一步試驗,將試樣在同一濕度下與苯乙烯按30分鐘(侵漬30分鐘)然后用電子顯微鏡觀察,作圖象分析,并沒有裂痕,但在絕緣層以下2微米處有裂痕出項,但將線樣在220攝氏度的洪爐中處理10分鐘裂痕便消失。這一結果同樣被擊穿電壓試驗所證實。

            漆包線樣品 線經 扭絞對擊穿電壓 100攝氏度下經乙烯處理

        改性PEIA 1.00MM 11575 11575

        改性PEIA 1.00MM 12179 12010

        改性PEIB 1.00MM 10212 10757

        聚胺酯C 0.35MM 5976 6934

        聚胺酯D 0.35MM 5899 6305


            我們在機理上分析,漆膜經過卷繞。拉伸等外力作用下的形變,或者是相溶有機物的溶脹侵蝕,此時漆膜對應力的承受反饋,尤其是成膜過程中樹脂交聯度不夠充分的情況下會加重這一后果。但如果經過處理,這一后果就會獲得改善,且將不會地電磁線的絕緣層聲性能上的負面影響。


            當然,在使用過程中要注意防止諸如丙酮這一類對漆膜有融蝕作用的有害溶劑。


        銅包鋁線(CCA)與其它同類產品的比較

        銅體積比(%) 15 15 100 0

        比重(g/cm3) 3.63 3.63 8.89 2.70

        相同線徑重量下的長度比 2.5:1 2.5:1 1:1 3.29:1

        導電率(%IACS) 69 65 100 62

        電阻率(Ωmm2/m) 0.02563 0.02857 0.01724 0.02780

        抗拉強度(Mpa) 96-135 220-251 215-265 68-107

        伸長率(%) 10 13 20 8

        卷線性

        重量

        釬焊性

        直流電阻

        ●很好 very good ○好good △較差bad

        包覆焊接法與電鍍法生產的雙金屬線的比較:指標 包覆焊接法生產 電鍍法生產

        銅層材質 選材純度高,銅層密實性好 銅層疏松,有雜質

        兩種金屬間的結合方式 銅層與芯線之間實現原子間的冶金結合,牢不可分,經久耐用。 電解質中銅離子附著在芯線表面,結合不牢固,容易脫落

        銅層均勻程度 銅層沿圓周方向及縱向分布均勻,同心度好。 銅層厚度往往不均勻。

        環境污染 電鍍液嚴重污染環境,對工人身體也有害,正逐步被列入禁止生產之列。

        銅包鋁漆包線結構圖:

        銅包鋁漆包線的優點:

        1.直流電阻率:銅包鋁線的直流電阻率約為純銅線的1.5倍;阻值相同時,銅包鋁線重量約為純銅線的1/3。

        2.良好的可焊性:銅包鋁線由于其表面同心的包覆了一層純銅,因此具有跟純銅線一樣的可焊性,而不必像鋁線那樣做特殊處理。


        3.重量輕:銅包鋁線密度是相同線徑的純銅線的1/3,對降低電纜和線圈的重量十分有效。

        銅包鋁漆包線應用領域:

        1、用于制作要求重量輕、相對導電率較高、散熱性好的繞組,特別是傳輸高頻信號 的繞組;

        2、高頻變壓器、普通變壓器、電感線圈、電機、家用電機及微型馬達用電磁線;

        3、微型電機轉子線圈等用漆包線;

        4、用于音響線圈、光驅的特殊電磁線;

        5、顯示器偏轉線圈用電磁線;

        6、消磁線圈用電磁線;

        7、用于手機內部線圈、手表驅動元件等的電磁線;

        8、其他特殊電磁線。

        復合銅的物理性能:

        規格 銅層體積比(%) 銅層質量比(%) 與純銅線長度比 密度G/CM3 最大值流電阻Ω.m m2/m200 c 最小相對導電率(%/ACS

        CCA-10% 8-13 27 2.65:1 3.32 0.2743 63

        CCAM-15% 13-20 37 2.45:1 3.7 0.3120 63

         



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