一种开关电源变压器的散热防腐涂层的制作方法

本发明属于散热防腐涂层，涉及一种开关电源变压器的散热防腐涂层。

背景技术：

1、目前开关电源变压器，是加入了开关管的电源变压器，还兼具绝缘隔离与功率传送功能，一般用在开关电源等涉及高频电路的场合，开关电源变压器和开关管一起构成一个自激式的间歇震荡器，从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压，起到能量传递和转换作用，但是目前市场上的开关电源变压器，在运行过程中，其绕组、铁芯等部件会产生损耗，发生损耗的同时会使得变压器温度升高，从而容易引发变压器温升故障。传统的防腐涂层体系由于其热导率较低，限制了变压器整体的散热效率。因此，研发一种能够有效提高散热性能的防腐涂层变得尤为重要。

2、为了解决这一问题，本发明通过高导热材料来改进变压器表面防腐涂层散热性能。这种方法可以有效降低变压器在自冷和风冷环境下的油顶层温升，延长变压器的服役寿命，而且提高了变压器的散热效率，解决了散热难题。

3、此外，在防腐方面，涂层保护是一种常见的变压器防腐蚀处理方法。使用防腐蚀涂料或漆来覆盖变压器表面，可以有效地防止空气、水和化学物质的侵蚀，有效地延长变压器的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种开关电源变压器的散热防腐涂层，具有提高变压器散热效果和使用寿命的特点。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种开关电源变压器的散热防腐涂层，以散热防腐涂层的总重量为100重量%计，所述散热防腐涂层按重量百分比计包含环氧树脂30~40%、聚乙烯10~20%、石墨烯10~15%、埃洛石纳米管10~15%、碳化硼5~10%、氧化钆5~10%、分散剂2~3%和固化剂2~3%，

4、所述散热防腐涂层的制备流程包括下述步骤：

5、s1：将聚乙烯加热至100℃，使聚乙烯呈熔融状态，在氮气气氛下，按比例加入碳化硼和氧化钆，在350r/min的转速下进行搅拌，搅拌时长为2h，得到混合物a；

6、s2：将石墨烯和埃洛石纳米管按比例放入球磨机中研磨，球磨机转速为400r/min，研磨时长1h，对研磨得到的混合物在氮气气氛中进行表面等离子体处理，得到混合物b；

7、s3：将环氧树脂加热至200℃，使环氧树脂呈熔融状态，加入混合物b，在350r/min的转速下进行搅拌，搅拌时长为2h，搅拌结束后，缓慢降温至100℃，得到混合物c；

8、s4：将混合物c加入混合物a中，在100℃下以300r/min的转速进行搅拌，按比例加入分散剂，搅拌1h后，缓慢降温至室温，加入固化剂继续搅拌2h，搅拌完成后静置12h，得到所述散热防腐涂层。

9、进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

10、进一步的，所述固化剂为二异氰酸酯、三聚异氰酸酯中的一种。

11、进一步的，所述s1中氮气以8~10m/s的流速通入。

12、进一步的，所述s2中研磨得到的混合物粒径大小为300~400目。

13、进一步的，所述s2中等离子体处理参数为，在常温常压下，经300w电源产生的等离子体表面处理300s。

14、进一步的，所述s3中降温速率为5℃/min。

15、进一步的，所述s4中降温速率为2℃/min。

16、环氧树脂具有良好的附着力和耐腐蚀性，能够牢固地附着在变压器表面，提供有效的防腐保护。同时，它还具有一定的热稳定性，有助于涂层的散热性能。因此，本发明选用环氧树脂为涂层的主要成分。

17、氧化钆作为一种稀土氧化物，在高温环境下，能够有效抵抗热氧化和热腐蚀，从而确保涂层能够长时间保持其良好的散热性能，显著提高了变压器在高负载或高温条件下的稳定运行。

18、碳化硼的加入则可以大幅提升涂层的硬度和耐磨性，碳化硼有优异的机械性能，使得涂层能够更好地抵抗外界物理冲击和磨损，延长涂层的使用寿命；同时，碳化硼的高熔点也使其在高温环境下仍能保持稳定，进一步增强了涂层的热稳定性。

19、本发明先将氧化钆、碳化硼和聚乙烯相结合，该混合物结合了氧化钆和碳化硼的优点，显著提高了涂层的热稳定性和机械性能，两者共同作用使得涂层在高温、高负载条件下仍能保持良好的性能；聚乙烯的加入则进一步改善了涂层的柔韧性，聚乙烯具有良好的韧性和可塑性，这使得制备得到的涂层更加均匀，并且涂层能够更好地适应变压器的形状和工作环境；聚乙烯的加入，还可以使涂层形成一层致密的保护膜，有效隔离外界环境对变压器的侵蚀，从而提高其使用寿命。

20、埃洛石纳米管具有良好的热传导性能，能够有效分散和传导热量。本发明在变压器散热防腐涂层中加入埃洛石纳米管，进一步提高涂层的散热性能，确保变压器在高温环境下能够稳定运行，延长使用寿命；埃洛石纳米管具有优异的化学稳定性，能够抵抗多种化学物质的侵蚀。因此，将其加入防腐涂层中，可以显著增强涂层的防腐性能，保护变压器免受外界环境的侵蚀，降低维护成本；埃洛石纳米管的加入可以改善涂层的机械性能，如硬度、耐磨性和附着力等，这有助于增强涂层的耐久性，使其在长期使用过程中能够保持良好的性能；埃洛石纳米管的加入还可以增强涂层的紧密度，降低表面粗糙度，从而提高涂层的光洁度和美观度。

21、本发明还通过添加石墨烯进一步提升涂层的性能，石墨烯有超高的导热性能，可以显著提升涂层的散热效率，有助于降低变压器的工作温度，从而延长其使用寿命；石墨烯的高度柔性和强度赋予了涂层出色的机械稳定性，使其能够适应各种复杂的运行环境；此外，石墨烯的防腐性能也增强了涂层的耐腐蚀性，进一步提高了变压器的可靠性。

22、等离子体表面处理可以显著增强石墨烯和埃洛石纳米管的表面活性和润湿性，通过等离子体的轰击，石墨烯和埃洛石纳米管表面的化学键得以重新排列，形成更多活性位点，从而提高其与其他物质的结合能力。同时，处理后的表面更具亲水性，使得它们更容易在溶剂中分散，减少团聚现象；此外，等离子体处理还能够提高石墨烯和埃洛石纳米管的抗氧化性和耐腐蚀性，使制备得到的涂层有更好的耐腐蚀性。

23、本发明的有益效果：

24、本发明将氧化钆、碳化硼和聚乙烯相结合加入涂层，提高了涂层的抗氧化性、耐磨性、附着力以及耐腐蚀性；本发明通过添加埃洛石纳米管和石墨烯，提升了涂层的机械强度和稳定性以及涂层的散热效率；本发明通过对埃洛石纳米管和石墨烯进行等离子体表面处理，进一步提升了涂层的散热性。

技术特征：

1.一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，以散热防腐涂层的总重量为100重量%计，所述散热防腐涂层按重量百分比计包含环氧树脂30~40%、聚乙烯10~20%、石墨烯10~15%、埃洛石纳米管10~15%、碳化硼5~10%、氧化钆5~10%、分散剂2~3%和固化剂2~3%，

2.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述固化剂为二异氰酸酯、三聚异氰酸酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述s1中氮气以8~10m/s的流速通入。

5.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述s2中研磨得到的混合物粒径大小为300~400目。

6.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述s2中等离子体处理参数为，在常温常压下，经300w电源产生的等离子体表面处理300s。

7.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述s3中降温速率为5℃/min。

8.根据权利要求1所述的一种开关电源变压器的散热防腐涂层，其特征在于，所述s4中降温速率为2℃/min。

技术总结本发明涉及一种开关电源变压器的散热防腐涂层，属于散热防腐涂层技术领域。本发明通过高导热材料来改进变压器表面涂层的散热性能和防腐性能。本发明将氧化钆、碳化硼和聚乙烯相结合加入涂层，提高了涂层的抗氧化性、耐磨性、附着力以及耐腐蚀性；本发明通过添加埃洛石纳米管和石墨烯，提升了涂层的机械强度和稳定性以及涂层的散热效率；本发明通过对埃洛石纳米管和石墨烯进行等离子体表面处理，进一步提升了涂层的散热性。技术研发人员：扈忠涛,张敏受保护的技术使用者：上海平祥电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29