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[漆包線] 納米漆包線的工藝及市場前景
P:2007-03-09 09:43:06
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納米漆包線的工藝及市場前景
美國Phelps Dodge公司于上世紀90年代末期在THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線的基礎上，先后研制出兩種堅韌耐磨的漆包線，即雙涂層的PTZ TW線和三涂層的TZQ TW線。這兩種漆包線的相同之處都是以THEIC改性聚酯為底涂層，以加有含氟有機聚合物增韌劑的聚酰胺酰亞胺為表面涂層。所不同的是，三涂層TZQ TW線其底表涂層之間有一中間涂層，由含有氧化物微細粉粒的聚酰胺酰亞胺構(gòu)成。
在聚酰胺酰亞胺表涂層中加入含氟有機聚合物的主要目的是增強漆膜的堅韌性。隨著增韌劑量的增加，漆包線的往復刮漆次數(shù)能成倍的提高，同時由于加入含氟聚合物使漆膜具有自潤滑性，可在一定范圍內(nèi)降低線的表面摩擦系數(shù)。
由于三涂層TZQ TW線的中間涂層中含有氧化物微細粉粒，而且涂層又較厚，這就使整個漆膜的硬度和堅韌性得到進一步加強，所以其耐磨性要比雙涂層的PTZ TW線高一倍以上。以Φ1.0mm漆膜厚度同為0.08mm的漆包線為例，普通的THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線、雙涂層PTZ TW線、三涂層TZQ TW線的往復刮漆次數(shù)分別為60～100次、200～300次和500～800次，可明顯地看出堅韌耐磨漆包線在耐磨性方面的突出優(yōu)勢。
漆包線的動態(tài)力學特性和衰減全反射紅外光譜的測定結(jié)果顯示，加有含氟有機聚合物添加劑的改性聚酰胺酰亞胺涂層，其裂解產(chǎn)生N=C=O基團的溫度高于普通聚酰胺酰亞胺約25℃，因此證明堅韌耐磨漆包線具有更高的熱穩(wěn)定性。實測線的耐熱性高于200級。
近年來，納米材料科技的發(fā)展為堅韌耐磨漆包線的改進和提高創(chuàng)造了條件，研制均相、透明和涂敷性更好的納米漆不僅有利于堅韌耐磨漆包線的生產(chǎn)，而且能使漆包線的性能更優(yōu)良并可能產(chǎn)生新的特性（如抗高頻脈沖性能）。目前，我國還沒有一家企業(yè)或研究機構(gòu)在研制、開發(fā)此產(chǎn)品，但上海電纜研究所研制成功的變頻電機用耐電暈漆包線與該產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（三涂層）及性能接近。
復合納米堅韌耐磨漆包線主要用于電機（特別是變頻電機）、變壓器及家用電器的線圈。下面就上述三大類產(chǎn)品中復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量預測如下：
（1）變頻電機的需求量
由于三涂層TZQ TW線的中間涂層中含有納米級的氧化物超微細粉粒，不僅加強了漆膜的堅韌性和耐磨性，它的“屏蔽”作用也使其具有突出的抵抗高頻和瞬間脈沖尖峰電壓的能力。在相同漆膜厚度的情況下，其抗脈沖試驗的壽命是普通THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線漆包線的100倍。因此，復合納米堅韌耐磨漆包線也主要用于變頻電機用抗高頻脈沖漆包線。
隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的應用也愈來愈廣泛。上世紀八十年代后五年，世界變頻調(diào)速傳動的年增長率為13～14％，而直流傳動年平均增長率只有3～4％。近幾年來交流變頻調(diào)速仍然高速發(fā)展，通用變頻器約以11％的速度增加。變頻電機最顯著的優(yōu)點是節(jié)電，可使電動機節(jié)電約30％。此外，它還有電機容量大、體積小、價格低、調(diào)速特性好等優(yōu)點。因此，變頻調(diào)速在冶金、礦山、石油、石化、機械、輕工、建材、醫(yī)藥、造紙、電力、鐵路、運輸、化工、電梯、家電等領(lǐng)域均有廣闊的應用前景，并將逐步取代直流調(diào)速，是我國在“十五”期間重點推廣的十大高新技術(shù)之一。
變頻電機用漆包線，以美國Phelps Dodge公司的專用產(chǎn)品最為著稱。據(jù)介紹，美國變頻電機的產(chǎn)量已占交流電機產(chǎn)量的70～80％。我國變頻電機用漆包線的研究生產(chǎn)還剛剛起步。據(jù)專家估計，5年內(nèi)我國變頻電機的產(chǎn)量約占交流電機產(chǎn)量的20～25％，10年內(nèi)變頻電機的產(chǎn)量將占交流電機產(chǎn)量的50％左右。
據(jù)統(tǒng)計，近年來我國交流電機的年產(chǎn)量約為6×107kW，預計2010年產(chǎn)量約為8.4×107kW，交流電機用電磁線的總用線量在8.4萬噸/年左右。如其中有10％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則我國變頻電機用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為8400噸左右。
（2）變壓器的需求量
變壓器的產(chǎn)需量與電力工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。近年來我國變壓器的新增容量及對電磁線的用量見附表3
附表3
近年來我國變壓器的產(chǎn)量及電磁線的需用量
年份 變壓器容量
（萬千伏安） 單位電線量
（噸/萬千伏安） 電磁線用量
（噸）
1994 13034.10 5.5 71687.55
1995 12332.00 5.5 67826.00
1996 12635.20 5.5 69493.60
1997 12355.30 5.5 67954.15
1998 12200.00 5.5 67100.00
1999 17719.20 5.5 97455.60
2000 21670.39 5.5 119187.00
2001 26017.94 5.5 143090.67
2002 29646.00 5.5 163053.00
2003 33500.00 5.5 184250.00
從上表中可以看出，在從1994年到2003年的十年間，我國變壓器的產(chǎn)量翻了一番多。特別是自1998年國家大力實施城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程以來，輸變電用變壓器的增長非常迅猛。2003年生產(chǎn)變壓器總量為33500萬千伏安，變壓器用電磁線約為18.4萬噸，是1998年的2.75倍。預計2010年變壓器用線量約為25萬噸，如其中有5％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則2010年我國變壓器用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為1.75萬噸。
（3）家用電器的需求量
隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國老百姓的口袋里的錢愈來愈多，購買能力不斷增強，對家用電器的需求也愈來愈大，也為漆包線提供了一個極好的市場空間。家用電器的主要產(chǎn)品為電視機、電風扇、電冰箱、空調(diào)機、微波爐、洗衣機和吸塵器等。我國上述產(chǎn)品2003年對漆包線的需求量約為25萬噸，估計2010年上述產(chǎn)品對漆包線的需求量約為35萬噸，如其中5％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則2010年我國家用電器用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為1.75萬噸。
綜上所述，到“十一五”末（2010年）我國復合納米堅韌耐磨漆包線的總需求量約為3.84萬噸左右
美國Phelps Dodge公司于上世紀90年代末期在THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線的基礎上，先后研制出兩種堅韌耐磨的漆包線，即雙涂層的PTZ TW線和三涂層的TZQ TW線。這兩種漆包線的相同之處都是以THEIC改性聚酯為底涂層，以加有含氟有機聚合物增韌劑的聚酰胺酰亞胺為表面涂層。所不同的是，三涂層TZQ TW線其底表涂層之間有一中間涂層，由含有氧化物微細粉粒的聚酰胺酰亞胺構(gòu)成。
在聚酰胺酰亞胺表涂層中加入含氟有機聚合物的主要目的是增強漆膜的堅韌性。隨著增韌劑量的增加，漆包線的往復刮漆次數(shù)能成倍的提高，同時由于加入含氟聚合物使漆膜具有自潤滑性，可在一定范圍內(nèi)降低線的表面摩擦系數(shù)。
由于三涂層TZQ TW線的中間涂層中含有氧化物微細粉粒，而且涂層又較厚，這就使整個漆膜的硬度和堅韌性得到進一步加強，所以其耐磨性要比雙涂層的PTZ TW線高一倍以上。以Φ1.0mm漆膜厚度同為0.08mm的漆包線為例，普通的THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線、雙涂層PTZ TW線、三涂層TZQ TW線的往復刮漆次數(shù)分別為60～100次、200～300次和500～800次，可明顯地看出堅韌耐磨漆包線在耐磨性方面的突出優(yōu)勢。
漆包線的動態(tài)力學特性和衰減全反射紅外光譜的測定結(jié)果顯示，加有含氟有機聚合物添加劑的改性聚酰胺酰亞胺涂層，其裂解產(chǎn)生N=C=O基團的溫度高于普通聚酰胺酰亞胺約25℃，因此證明堅韌耐磨漆包線具有更高的熱穩(wěn)定性。實測線的耐熱性高于200級。
近年來，納米材料科技的發(fā)展為堅韌耐磨漆包線的改進和提高創(chuàng)造了條件，研制均相、透明和涂敷性更好的納米漆不僅有利于堅韌耐磨漆包線的生產(chǎn)，而且能使漆包線的性能更優(yōu)良并可能產(chǎn)生新的特性（如抗高頻脈沖性能）。目前，我國還沒有一家企業(yè)或研究機構(gòu)在研制、開發(fā)此產(chǎn)品，但上海電纜研究所研制成功的變頻電機用耐電暈漆包線與該產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（三涂層）及性能接近。
復合納米堅韌耐磨漆包線主要用于電機（特別是變頻電機）、變壓器及家用電器的線圈。下面就上述三大類產(chǎn)品中復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量預測如下：
（1）變頻電機的需求量
由于三涂層TZQ TW線的中間涂層中含有納米級的氧化物超微細粉粒，不僅加強了漆膜的堅韌性和耐磨性，它的“屏蔽”作用也使其具有突出的抵抗高頻和瞬間脈沖尖峰電壓的能力。在相同漆膜厚度的情況下，其抗脈沖試驗的壽命是普通THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線漆包線的100倍。因此，復合納米堅韌耐磨漆包線也主要用于變頻電機用抗高頻脈沖漆包線。
隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的應用也愈來愈廣泛。上世紀八十年代后五年，世界變頻調(diào)速傳動的年增長率為13～14％，而直流傳動年平均增長率只有3～4％。近幾年來交流變頻調(diào)速仍然高速發(fā)展，通用變頻器約以11％的速度增加。變頻電機最顯著的優(yōu)點是節(jié)電，可使電動機節(jié)電約30％。此外，它還有電機容量大、體積小、價格低、調(diào)速特性好等優(yōu)點。因此，變頻調(diào)速在冶金、礦山、石油、石化、機械、輕工、建材、醫(yī)藥、造紙、電力、鐵路、運輸、化工、電梯、家電等領(lǐng)域均有廣闊的應用前景，并將逐步取代直流調(diào)速，是我國在“十五”期間重點推廣的十大高新技術(shù)之一。
變頻電機用漆包線，以美國Phelps Dodge公司的專用產(chǎn)品最為著稱。據(jù)介紹，美國變頻電機的產(chǎn)量已占交流電機產(chǎn)量的70～80％。我國變頻電機用漆包線的研究生產(chǎn)還剛剛起步。據(jù)專家估計，5年內(nèi)我國變頻電機的產(chǎn)量約占交流電機產(chǎn)量的20～25％，10年內(nèi)變頻電機的產(chǎn)量將占交流電機產(chǎn)量的50％左右。
據(jù)統(tǒng)計，近年來我國交流電機的年產(chǎn)量約為6×107kW，預計2010年產(chǎn)量約為8.4×107kW，交流電機用電磁線的總用線量在8.4萬噸/年左右。如其中有10％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則我國變頻電機用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為8400噸左右。
（2）變壓器的需求量
變壓器的產(chǎn)需量與電力工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。近年來我國變壓器的新增容量及對電磁線的用量見附表3
附表3
近年來我國變壓器的產(chǎn)量及電磁線的需用量
年份 變壓器容量
（萬千伏安） 單位電線量
（噸/萬千伏安） 電磁線用量
（噸）
1994 13034.10 5.5 71687.55
1995 12332.00 5.5 67826.00
1996 12635.20 5.5 69493.60
1997 12355.30 5.5 67954.15
1998 12200.00 5.5 67100.00
1999 17719.20 5.5 97455.60
2000 21670.39 5.5 119187.00
2001 26017.94 5.5 143090.67
2002 29646.00 5.5 163053.00
2003 33500.00 5.5 184250.00
從上表中可以看出，在從1994年到2003年的十年間，我國變壓器的產(chǎn)量翻了一番多。特別是自1998年國家大力實施城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程以來，輸變電用變壓器的增長非常迅猛。2003年生產(chǎn)變壓器總量為33500萬千伏安，變壓器用電磁線約為18.4萬噸，是1998年的2.75倍。預計2010年變壓器用線量約為25萬噸，如其中有5％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則2010年我國變壓器用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為1.75萬噸。
（3）家用電器的需求量
隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國老百姓的口袋里的錢愈來愈多，購買能力不斷增強，對家用電器的需求也愈來愈大，也為漆包線提供了一個極好的市場空間。家用電器的主要產(chǎn)品為電視機、電風扇、電冰箱、空調(diào)機、微波爐、洗衣機和吸塵器等。我國上述產(chǎn)品2003年對漆包線的需求量約為25萬噸，估計2010年上述產(chǎn)品對漆包線的需求量約為35萬噸，如其中5％采用復合納米堅韌耐磨漆包線，則2010年我國家用電器用復合納米堅韌耐磨漆包線的需求量約為1.75萬噸。
綜上所述，到“十一五”末（2010年）我國復合納米堅韌耐磨漆包線的總需求量約為3.84萬噸左右
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