热重-微分热重法快速评定漆包线热老化寿命论文_陈夏露

热重-微分热重法快速评定漆包线热老化寿命论文_陈夏露

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摘要:作为制造各种电机,电器,以及电讯仪表磁绕组关键材料的漆包线,能够直接影响到生产出来产品的质量以及实用性。这些电器在具备了一定的综合性能之后,热稳定性强和寿命长的漆包线,就能够为设计制造当中创造出大功率、实用性强、便捷携带的电讯仪表和电机电器提供有力的制造条件。因此,漆包线的热稳定性和使用寿命的评定工作一直受到国内外相关研究部门的关注。

关键词:微分热重;快速评定;漆包线;老化寿命;

【正文】随着社会经济的发展和人民的生活水平逐渐提升,各种电器都朝着小型化发展,这就对漆包线的耐热性提出了更高的要求。漆包线外的绝缘漆膜的不同,就导致了其耐热的等级的差异。目前,评定漆包线的耐热方法主要是依据国标所规定的标准,而在评定过程当中采用的都是烘箱长期热老化方法来对漆包线的耐热等级进行评估工作。而这个方法的弊端就是在测量的过程之中所耗费的时间长,并且测试的成本非常高,最为明显的是在测试的过程之中操作方法步骤也是十分的繁琐。那么采用微分热重法来对漆包线的耐热性进行检测就显得非常必要。因此本文将主要根据微分热重法在检测之中的应用和具体的实验步骤展开相应的论述。

一、热重分析法的应用

在进行漆包线耐热性能的检测过程之中采用热重分析法,就是在设定的过程之中采取升温处理,然后再记录下随着温度的升高,漆包线所发生的一些重量上的变化,进而就可以快速的评定出漆包线的耐热性能问题。通过国内外的研究表明,这项微分热重技术可以完全的将以前的烘箱老化检测的方法给代替。通过将漆包线的外绝缘层放到TGA仪器当中进行不同升温速度下漆包线老化的试验,从而来记录由升温速率改变的情况下漆包线的热失重曲线,进而在这个曲线当中确定出特定情况下漆包线的老化分解的温度。然后再根据相应的公式计算出一个特定温度下的活化能,从而再对此活化能加以利用和分析,在给定的温度之中检测出最大的使用寿命。这个技术相对于烘箱检测方法来说在时间周期方面节省的不是一点半点。因此采用微分热重法对漆包线进行评定的方法就成为非常好的评定方式。

二、实验过程及结果分析

2.1前期准备

首先就需要选取几种不同的漆包线作为测试对象,然后对选取的各种漆包线来进行相应的评定工作,在这项实验当中主要运用的仪器就是TGA(TG209F1)然后在实验的过程之中采取不同的升温速率将温度从25℃升到500℃,然后对各种漆包线进行热重分析的实验。

2.2数据处理

在所有的实验品都测量完成之后再根据阿仑尼乌斯方程得出:Logβ=-(0.457E/R)1/T)+C,再运用此公式对漆包线耐热性能进行计算,其中E就是漆包线的活化能;R主要为空气当中气体的常数;T就是在升温过程之中某一点的温度值;β则为升温过程之中的速率;C为常量。接着取-Logβ对1/T来作出函数关系图,其中做出直线的斜率就是-0.457E/R。然后通过上文提到的公式计算出在分解过程之中的活化能E。这样就能够很好的将其活化能在关系图之中反应出来,让其更加具有理论依据。由于各种漆包线的绝缘材料的成分不相同,所以相应获得的曲线也不相同。而相对于漆包线的耐热等级的老化评估来说,主要就是以击穿电压的失效为判断依据,在漆包线老化过程的初期,大多数的击穿电压都已经失效了。因此这就导致了在TGA的评定过程之中基本上就是以起始阶段的分解失重的取值作为相应的分析参数。进而在依据其检测寿命的相关公式Intf=E/RTf+{E/βR*p(Xf)}来进行相应的计算,其中的Tf就是在失效温度下评估寿命的时间;而E还是作为其产品的活化能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于不同成分的漆包线来说,如果长期老化过程之中的分解失重已确定,所对应的漆包线的Tf值就可以确定。以其中一种检测结果举例,随着漆包线被降解的过程失重的取值逐渐从5.5%上升到25.5%,而在这个过程之中的活化能则基本上不发生改变,大概约为35到39之间,这样就表明在这个反应的阶段就是分解失重的平衡阶段。然后分别在分析出来所得到曲线之中,按照失重10%,20%来进行相应的失效评估工作,所得出的结果就表示在分解的过程之中随着温度的增加漆包线耐热等级的程度的变化。这样就能就快速的分析出产品的耐等级到底能高达多少度。

实验可以得出,漆包线的绝缘膜的组成成分虽然不同,但是经过TGA曲线分析,其耐热等级以及初始阶段所展现出来的活化能的变化都不大,随着失重程度的增大,其耐热等级也得到了相应的提高。因此利用这项研究可以表明利用微分热重法可以快速的鉴定出材料的耐热性能,从而通过鉴定出的耐热性能就能够确定其使用寿命。

2.3结论

利用微分热重法对漆包线的耐热等级进行分析,可以很好保证相应的拟合因子都在95%之上这样就间接性的证明了这项实验的可靠性。

漆包线的组成成分虽然不同但是在进行耐热性评估的过程之中,其变化的趋势是相同的,就是随着分解失重度的增高其耐热等级也随之升高,因此在分析过程之中分解失重度的取值对其耐热等级的评定有着非常重要的作用。

三、微分热重法的优点

采用热重分析法对漆包线的使用寿命进行相应的研究,相对于烘箱法大大地缩短了检测过程中的时间,并且简化了实验的操作步骤,同时采用微分热重分析法还大大的降低了在检测过程之中的成本问题,能够很好地适应快速评定的需求,也符合当今中国的发展趋势,因此广泛地利用此项技术能够很好地改善在电器、电机等制造过程中漆包线所存在的相应问题。现场应用表明,利用微分热重法的快速评定设计合理,电机电器制造能够成功开展,实验所得到的结果真实可靠,让其繁琐的评定过程得到良好的改善。所以,利用热重分析法得出漆包线的寿命既能够保证在应用过程当中可以给工程设计师更多选择,又能够降低在检测过程中产生不必要的费用,还能够保证在评定的过程当中减少评定的次数,保证漆包线的生产能够顺利的进行下去。达到省时、省力、省成本的效果,因此可以看出微分热重法在对产品耐热性的鉴定工作之中产生了非常大的影响。

【结束语】由于漆包线的耐热性是其使用寿命长短检测的主要问题,因此采用微分热分析法来对其进行相应的检测,非常符合当今社会发展的需求。随着人们生活的品质不断提高,促使人们对日用品的要求越来越严格,而采用这种技术能够帮助企业在生产过程中筛选出性能优越的漆包线材质,提高产品性能,满足人们的需求。选用这项技术还为国家带来了发展,让国家在这个领域方面同其他国家更加有竞争力。进而给祖国美好的蓝天画上一个动听的音符。

参考文献:

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论文作者:陈夏露

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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