大容量汽轮发电机组用绝缘盒研制
&nbsXZS系列旋振筛p;发电机绝缘盒国内以往都是用不饱和树脂玻璃钢或SMC短切玻璃纤维增强模塑料模压成型 ,用这些材料制成的发电机绝缘盒 ,耐热性、必一·运动(B-Sports)官方网站晕和必一·运动(B-Sports)官方网站压、机械强度都比较差 ,无法满足超大容量汽轮发电机用 。
去年我国开始引进大容量(96万千瓦)汽轮发电机制造技术 ,为研制能符合大容量机组要求的绝缘盒 。
必一·运动(B-Sports)官方网站首先从胶粘剂的合成着手 ,开始研究玻璃布补强粉云母纸模压成型的绝缘盒 ,完成了压制工艺进行研究 ,并对产品进行测试 。
该项目的研制在国内尚属首例 ,项目期望达到的性能指标立轴式破碎机如下:
外观:表面应平整、无毛刺、无裂纹 ,不混有外来杂质 ,整体波状挡边输送带性良好 。
尺振动筛寸精度达到要求
比加料机重:≥1.78/cm3
电气强度: 垂直层内仓壁振打器﹥30kv
矿山碎石机热变形温度:≥200℃
耐热等级:≥F板式喂料机级
吸水性:≤20m垂直振动提升机g
冲击强度:﹥6kzs矿用振动筛0KJ/m2
弯曲强度:﹥170Mp四辊破碎机a
颚式破1、胶粘剂的合成
由于产品采用玻璃纤维做为补强材料 ,所以要求胶粘剂除自身的性能必须优异、机械强给料盘度要高 ,另外对粉云母纸、玻璃布的浸润性要好 。
双马来酰亚胺(简称BMI) ,与双酚A环氧树脂的固化物具有耐高振动输送机温、耐辐射、耐湿热和耐腐蚀等优点 ,已在业内得到认可 。
在航天、航空等高端领域得到广泛的应用 ,但是由于这一体系固有的一些不足 ,如:脆性、弹性模量高、断裂延伸率低等 ,使得在项目中直接选用受到限制 ,基于这一思路 ,必一·运动(B-Sports)官方网站对BMI进行改性
1.1改性胶带输送机试验
原材料如下:
二苯甲烷型双马来酰亚胺 工业级
N,N’-二氨基二苯甲烷 工业级
封端剂 工业级
促进剂 自备合成
甲苯 选用
甲乙酮 选用
改性反应可以采用融溶法进行 ,按配方将双马来酰亚胺、N,N’-二氨基二苯甲烷 ,封端剂投入反应瓶 ,在120~130℃保持20~30min ,然后缓慢加入促进剂 ,物料的颜色由棕色转变成棕红色 。
搅拌保持10min ,取样测胶化时间10~12’/170℃ ,反应结束后 ,趁热将物料倒入事先准备好的衬垫有薄膜的盘中 ,冷却后粉碎待用 。
改性反应也可以采用溶剂法 ,按配方将双马来酰亚胺、N,N’-二氨基二苯甲烷投入反应瓶 ,加入适量甲苯 ,加热溶解 ,在回流状态下 ,分离甲苯等材料中的水份 ,加热促进剂回流反应 ,在110~120℃保持回流反应60min左右 ,缓慢加入封端剂 ,并在130℃保持回流30min ,加入甲苯和甲乙酮(丁酮)调整到固体含量60%的溶液 。
将上述物料按不同比例与双酚A环氧树脂配合 ,160℃固化8小时 ,测得的力学曲线如下:
图1 改性BMI树脂与环氧树脂混合比例对产品力学性能的影响
从曲线可以看出配合比例在1.1~1.4是最佳状态 ,必一·运动(B-Sports)官方网站选择比例1.2 ,并调制成60%的固体含量 ,测得性能如下:
固化后的样品按GB/T150.10进行霉菌试验 ,防酶等级为0级 。
热失重割线法计算的温度指数为225℃(该方法仅用于配方筛选)
2、上胶与模压工艺研究
在确定胶的基础上 ,实现产品的工艺流程如下:
2.1云母纸上胶
主要通过加热温度、车速和胶的粘度来控制胶含量 ,胶含量的大小对模压成型是十分关健的 ,下图是不同胶含量情况 ,及相同的模压工艺条件下各项性能指标的变化:
图2 胶含量对力学性能的影响曲线
胶含量太低会造成发空 ,层间粘接差 ,对弯曲强度、冲击强度、热变形都是不利的 ,而且影响产品的耐潮性能 ,胶含量太高 ,流胶太多 ,大量废边造成浪费 ,影响形位尺寸 ,加大后继加工难度 ,从图必一·运动(B-Sports)官方网站可以看到 ,胶含量达到一定量时 ,对力学性能的影响几乎不大 ,这可以理解为多余的胶都流掉了 ,所以胶含量控制在30%~35%为宜 ,同时胶的胶化时间对于产品工艺可操作性也是十分重要的 。
胶化时间短可以缩短胶化和固化周期 ,但往往会层间粘接差 ,操作间隙太小 ,人为控制失误的概率增多 ,机械性能也明显下降;胶化时间太长 ,不但影响产量 ,还会造成大量流胶和发空等现象 ,一般控制胶化时间为170℃ 8~10min 。
2.2玻璃布补强
上了胶的粉云母纸裁切成一定尺寸 ,覆上同样大小的玻璃布 ,在压机上加压、加热 ,粉云母纸上的胶融溶后粘合玻璃布 ,加热温度不能太高 ,以免造成胶提前固化 ,使得玻璃布粉云母纸箔无法使用 ,将玻璃布粉云母纸箔 ,裁剪成一定规格大小 。
2.3模压成型
玻璃布粉云母箔放入预热的模腔中 ,并且与模具一起加热逐步升温到160℃ ,在模具的成型状况观察孔不断观察胶的凝胶情况 ,并不断增加模具的压力 ,加压的速度不能过快 ,否则造成大量流胶 ,使工件发空 ,胶含量不够 ,尺寸不到 ,造成废品 。
一般每次加压以控制有少量的胶流出为好 ,加压次数不低于3次 ,最后一次加压到要求型位尺寸 。
后固化温度180℃ ,固化时间6~8小时 。
开模后自然冷却 ,冷却后进行机械加工 。
3、产品性能测试(参照JB/T7770-1995)
4、问题讨论
4.1改性BMI树脂的贮存稳定性;改性BMI树脂与环氧树脂合成的胶基本性能是十分优秀的 ,但是它的贮存稳定性还不尽人意 ,室温下粘度增加速度较快 ,一个月后还会出现沉淀现象 ,但是对于本研究和制作没有影响 ,因为绝缘盒的制作在较短的时间内完成的 ,对胶的进一步研究还可以发展在其它相关领域的应用 。
4.2模压成型都是人工操作 ,效率较低 ,人为因素较大 ,大批量生产时 ,有待进一步改进 。
5、结论
研制的超大容量汽轮发电机绝缘盒具有优异的机械和电气性能 ,完全达到预期性能要求 ,打破了国内只能依赖进口这类产品的局面 ,填补了空白 。
研究项目还对今后开发BMI改性树脂提供了理论依据和实践基础 。
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