納米漆包線的工藝及市場前景 - 無圖版
焦點(diǎn)1974 --- 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(jì)90年代末期在THEIC改性聚酯／聚酰胺酰亞胺線的基礎(chǔ)上，先后研制出兩種堅(jiān)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(jī)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(xì)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(jī)聚合物的主要目的是增強(qiáng)漆膜的堅(jiān)韌性。隨著增韌劑量的增加，漆包線的往復(fù)刮漆次數(shù)能成倍的提高，同時(shí)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(xì)粉粒，而且涂層又較厚，這就使整個(gè)漆膜的硬度和堅(jiān)韌性得到進(jìn)一步加強(qiáng)，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(fù)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(jiān)韌耐磨漆包線在耐磨性方面的突出優(yōu)勢。
漆包線的動(dòng)態(tài)力學(xué)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(jī)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(tuán)的溫度高于普通聚酰胺酰亞胺約25℃，因此證明堅(jiān)韌耐磨漆包線具有更高的熱穩(wěn)定性。實(shí)測線的耐熱性高于200級(jí)。
近年來，納米材料科技的發(fā)展為堅(jiān)韌耐磨漆包線的改進(jìn)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(jiān)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(jī)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(jī)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(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線主要用于電機(jī)（特別是變頻電機(jī)）、變壓器及家用電器的線圈。下面就上述三大類產(chǎn)品中復(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線的需求量預(yù)測如下：
（1）變頻電機(jī)的需求量
由于三涂層TZQ TW線的中間涂層中含有納米級(jí)的氧化物超微細(xì)粉粒，不僅加強(qiáng)了漆膜的堅(jiān)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(yàn)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(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線也主要用于變頻電機(jī)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(yīng)用也愈來愈廣泛。上世紀(jì)八十年代后五年，世界變頻調(diào)速傳動(dòng)的年增長率為13～14％，而直流傳動(dòng)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(jī)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)電，可使電動(dòng)機(jī)節(jié)電約30％。此外，它還有電機(jī)容量大、體積小、價(jià)格低、調(diào)速特性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，變頻調(diào)速在冶金、礦山、石油、石化、機(jī)械、輕工、建材、醫(yī)藥、造紙、電力、鐵路、運(yùn)輸、化工、電梯、家電等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景，并將逐步取代直流調(diào)速，是我國在“十五”期間重點(diǎn)推廣的十大高新技術(shù)之一。
變頻電機(jī)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(jī)的產(chǎn)量已占交流電機(jī)產(chǎn)量的70～80％。我國變頻電機(jī)用漆包線的研究生產(chǎn)還剛剛起步。據(jù)專家估計(jì)，5年內(nèi)我國變頻電機(jī)的產(chǎn)量約占交流電機(jī)產(chǎn)量的20～25％，10年內(nèi)變頻電機(jī)的產(chǎn)量將占交流電機(jī)產(chǎn)量的50％左右。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來我國交流電機(jī)的年產(chǎn)量約為6×107kW，預(yù)計(jì)2010年產(chǎn)量約為8.4×107kW，交流電機(jī)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(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線，則我國變頻電機(jī)用復(fù)合納米堅(jiān)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(duì)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(shí)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(yù)計(jì)2010年變壓器用線量約為25萬噸，如其中有5％采用復(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線，則2010年我國變壓器用復(fù)合納米堅(jiān)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(jì)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(qiáng)，對(duì)家用電器的需求也愈來愈大，也為漆包線提供了一個(gè)極好的市場空間。家用電器的主要產(chǎn)品為電視機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、洗衣機(jī)和吸塵器等。我國上述產(chǎn)品2003年對(duì)漆包線的需求量約為25萬噸，估計(jì)2010年上述產(chǎn)品對(duì)漆包線的需求量約為35萬噸，如其中5％采用復(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線，則2010年我國家用電器用復(fù)合納米堅(jiān)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(fù)合納米堅(jiān)韌耐磨漆包線的總需求量約為3.84萬噸左右
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