[发明专利]耐电晕的树脂相容性层压件

说明书

适合于用作电绝缘材料的层压结构体，该层压结构体包括：a)包含90至99重量百分比的均匀分布的煅烧云母和1至10重量百分比的芳族聚酰胺材料的耐电晕层，该芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式；b)包含单向的或织造的长丝纱线的支承层，该支承层具有第一面和第二面；以及c)包含60至80重量百分比的均匀分布的未煅烧云母和20至40重量百分比的芳族聚酰胺材料的树脂相容性层，该芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式；其中将该支承层的该第一面直接粘合到该耐电晕层上，并且将该支承层的该第二面直接粘合到该树脂相容性层上；该层压结构体具有60重量百分比或更大的总云母含量。

背景技术

技术领域。本发明涉及一种适合于作为电绝缘材料用于诸如电动机和变压器这样的事物中的层压片状结构。

相关领域的描述。对于本领域技术人员而言，术语“云母纸”是指用高浓度的无机矿物云母(其量通常为至少90重量百分比或更大)与为粘结剂的其余部分(其为纸提供一些机械完整性)制成的片材。然而，所得的云母纸不是坚韧的纸。

授予Levit等人的美国专利号6,991,845和7,399,379披露了用于电绝缘或阻燃的片状结构，该片状结构包括具有富含云母面和贫云母面的阻挡层和包含附接于该阻挡层的贫云母面的可饱和背衬层的增强层。

授予Levit等人的美国专利号6,991,845和授予Forsten等人的美国专利号6,312,561披露了芳族聚酰胺-云母共混的纸，其由间-芳族聚酰胺纤维、间芳族聚酰胺纤条体和云母的均匀共混物制成。Levit等人进一步传授了这种“芳族聚酰胺-云母纸”，当与“云母纸”相比时，具有优异的机械特性，并且可以在没有任何背衬增强的情况下使用。

在当前高电压市场中使用的一些现有片状结构中，将高含量云母纸与不含云母的玻璃布或聚酯膜的层组合以补偿与高云母含量相关的机械弱点。然而，这种不含云母的层由于其较低的耐电晕性、不同的热膨胀和不同的导电率而被认为是造成大多数绝缘失效的原因。因此，希望能够利用更多云母材料和更少非云母材料的电绝缘材料。

发明内容

本发明涉及一种适合于用作电绝缘材料的层压结构体，该层压结构体包括：

a)包含90至99重量百分比的均匀分布的煅烧云母和1至10重量百分比的芳族聚酰胺材料的耐电晕层，该芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式；

b)包含单向的或织造的长丝纱线的支承层，该支承层具有第一面和第二面；以及

c)包含60至80重量百分比的均匀分布的未煅烧云母和20至40重量百分比的芳族聚酰胺材料的树脂相容性层，该芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式；

其中将该支承层的该第一面直接粘合到该耐电晕层上，并且将该支承层的该第二面直接粘合到该树脂相容性层上；该层压结构体具有60重量百分比或更大的总云母含量。

具体实施方式

本发明涉及包含至少两个含云母和芳族聚酰胺材料的层的多层层压结构体，其中这两个层中的云母是不同的。可以使用云母颗粒，正常呈不同类型(例如白云母或金云母或其共混物)的薄片的形式；然而，优选的是白云母型云母。

一个层是包含煅烧云母的耐电晕层。如本文使用的“煅烧云母”是指通过将天然云母加热到高温(通常高于800℃，有时超过950℃)而获得的煅烧白云母或金云母云母。这种处理去除了水分和杂质，并且改进了云母的耐温性。特别地，煅烧云母具有改进的介电特性和耐电晕性。当与天然或未煅烧的云母薄片相比时，煅烧提供了较小尺寸的云母小片。不幸的是，这些较小尺寸的云母小片还形成较不多孔的层，这意味着该层可能难以用浸渍基质树脂来浸透。通过测量该层的Gurley孔隙率可以看出孔隙率的此降低，该Gurley孔隙率测量在一定的压差下使一定体积的空气穿过一定的材料区域花费的时间(以秒计)。较高的值意味着较不多孔的材料。