[发明专利]一种微堆层结构绝缘材料及其制备方法和制备装置

说明书

本发明公开了微堆层结构绝缘材料的制备方法，包括：步骤1、模具预处理，在模具内部的四周以及底面均匀涂覆脱模剂；步骤2、将绝缘树脂按照组份比例混合均匀，在模具底面平铺一定厚度的绝缘树脂并进行固化，测量获得绝缘树脂层的厚度；步骤3、当绝缘树脂处于半固化状态时，在其表面平铺一层一定厚度的导电胶并使其继续固化，测量获得导电胶层的厚度；步骤4、重复步骤2‑3直至模具中微堆层绝缘材料厚度达到所需尺寸；步骤5、在步骤4中所得的微堆层绝缘材料的上表面平铺一层一定厚度的步骤2中所述的混合绝缘树脂并进行固化，测量获得最上层绝缘树脂层厚度；步骤6、使步骤5中的微堆层绝缘材料充分固化，待其完全固化后将其脱模取出。

技术领域

本发明涉及绝缘材料制备技术领域，具体而言，涉及一种微堆层结构绝缘材料及其制备方法和制备装置。

背景技术

微堆层结构绝缘可以大幅度提高绝缘子抗闪络的能力，在脉冲下其闪络场强较一般绝缘材料最高可提高4倍。微堆层结构绝缘沿面绝缘性能的提高普遍认为有几个原因：金属层对二次电子发射的阻断作用、降低间隙绝缘空间电荷积累、电场更加均匀等。微堆层结构绝缘是以直线感应加速器为背景研究开发的，美国研制采用微堆层结构绝缘的紧凑型强流直线感应加速器—DWA，它可以取消传统直线感应加速器的庞大复杂的磁体系统，使体积和重量减小近一个数量级，具有诱人的应用前景。微堆层结构绝缘的高沿面闪络特性不仅表现在脉冲条件下，在直流、工频等条件下同样具有优势，所以在其它高压电气设备中应用也具有很大吸引力，尤其对于有特殊尺寸要求和关键性能要求的部件。

微堆层结构绝缘取得了一定成功，但也存在不足，要进一步推广应用和提高微堆层绝缘，需要解决指导微堆层结构绝缘设计的关键科学问题，目前对于微堆层绝缘的绝缘层厚度和金属层厚度的选择没明确的指导，现有的计算和理论上的分析过于理想化，要实现微堆层绝缘的优化设计，必须建立在对绝缘材料微尺寸间隙下闪络机理清楚理解的基础上，需要掌握金属层与绝缘层的比例关系与绝缘效果之间的内在联系及其机理。同时还需要解决微堆层结构绝缘材料的制备工艺、表面加工和处理工艺，这是其保证其性能实现的关键技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种微堆层结构绝缘材料及其制备方法和制备装置，可以制备出结合更加紧密、力学性能更好的微堆层结构绝缘材料，更加容易制备不同参数的微堆层结构绝缘材料，利于机理研究的开展，而且对加工的要求更低，更进一步的解决了传统微堆层结构绝缘材料对表面处理工艺要求高，难度大的问题。

本发明提供了一种微堆层结构绝缘材料的制备方法，该方法包括：

步骤1、模具预处理，在模具内部的四周以及底面均匀涂覆脱模剂；

步骤2、将若干种绝缘树脂按照组分比例混合均匀，在模具底面平铺一定厚度的绝缘树脂并进行固化，测量获得绝缘树脂层的厚度；

步骤3、当模具中的绝缘树脂处于半固化状态时，在其表面平铺一层一定厚度的导电胶并使其继续固化，测量获得导电胶层的厚度；

步骤4、重复步骤2-3直至模具中微堆层绝缘材料厚度达到所需尺寸；

步骤5、在步骤4中所得的微堆层绝缘材料的上表面平铺一层一定厚度的步骤2中所述的混合绝缘树脂并进行固化，测量获得最上层绝缘树脂层厚度；

步骤6、使步骤5中的微堆层绝缘材料充分固化，待其完全固化后将其脱模取出。

作为本发明的进一步改进，步骤2-5和步骤6中的固化是在真空、空气或其他气氛环境中采用常温固化、加热固化或辐照固化。

3、根据权利要求1所述的微堆层结构绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤2中测量获得绝缘树脂层厚度的具体方法为：

步骤201、采用非接触式测量工具测量出其固定平面到模具底面之间的距离d₁；