在现代高效节能电力设备中,非晶合金因其超低铁损、高磁导率等优异性能,被广泛应用于干式变压器、电抗器和新能源电力模块的铁芯制造。然而,非晶合金材料本身脆性大、表面光滑且活性低,与传统磁性材料如硅钢片的粘接极具挑战。为提升结构稳定性、降低振动噪声并增强绝缘性能,采用高性能粘接胶进行可靠连接已成为关键工艺环节。
本文基于威凯科技(WKGLUE®)在非晶合金粘接领域的技术积累,结合其单组份环氧改性非晶合金粘接胶产品特性,系统介绍非晶合金与硅钢片的粘接工艺,涵盖材料特性、工艺流程、质量控制及应用场景,助力企业实现高效、稳定的自动化生产。
一、非晶合金与硅钢片的粘接难点
材料 | 特性 | 粘接挑战 |
---|---|---|
非晶合金 | 表面致密、高硬度、低表面能、热膨胀系数小 | 难以形成有效附着力,易脱胶 |
硅钢片 | 表面常含绝缘涂层(如磷酸盐或有机涂层)、中等表面能 | 涂层影响粘接,需选择性处理或使用专用底涂 |
核心问题:传统双组份环氧胶虽粘接强度高,但需精确配比、混合操作复杂,易因人为误差导致固化不均或性能下降,难以适应自动化产线需求。
二、解决方案:威凯科技单组份非晶合金粘接胶
针对上述挑战,威凯科技推出单组份环氧改性非晶合金粘接胶,专为非晶合金与硅钢片、金属、陶瓷等材料的结构粘接设计,具备以下核心优势:
产品型号:WK-AM1(单组份高温固化胶)
参数 | 指标 | 测试标准 |
---|---|---|
外观 | 透明或浅色膏状物 | 目视检测 |
粘度(25℃) | 10,000~50,000 mPa·s | ASTM D1084 |
固含量 | ≥95% | GB/T 7124 |
固化条件 | 150℃/30~60分钟 或 120℃/2小时 | - |
剪切强度(金属-金属) | ≥20 MPa | ASTM D1002 |
剥离强度(T型) | ≥4 kN/m | ASTM D1876 |
体积电阻率 | ≥1×10¹⁴ Ω·cm | IEC 60093 |
击穿电压 | ≥15 kV/mm | IEC 60243-1 |
热膨胀系数(CTE) | 40~60 ppm/℃ | ASTM E831 |
耐温范围 | -40℃ ~ +180℃ | 热循环测试 |
存储条件 | 冷藏(0~5℃),保质期6个月 | 密封防潮 |
品牌:威凯科技(WKGLUE®)英文品牌:WKGLUE
三、产品核心优势
3.1单组份设计,使用便捷
无需配比、无需搅拌,直接加热固化,适合自动化点胶设备,大幅提升生产效率。
避免双组份胶常见的混合不均、比例偏差等问题,确保批次一致性。
3.2高粘接强度与耐久性
对非晶合金、硅钢片、不锈钢、铜等金属基材具有优异附着力,剪切强度≥20 MPa。
长期耐高温(150℃以上),耐湿热老化,使用寿命可达10年以上。
3.3优异的电气绝缘性能
高体积电阻率与击穿电压,满足高压电力设备对绝缘安全的严苛要求。
3.4低热膨胀系数,减少内应力
CTE接近金属材料,有效匹配非晶合金与硅钢片的热行为,防止因温变导致开裂。
3.5化学稳定性好
耐机油、耐盐雾、抗湿热,适用于严苛工业环境。
四、标准粘接工艺流程
为确保最佳粘接效果,建议采用以下标准化流程:
1. 表面处理
非晶合金:
使用丙酮或乙醇擦拭表面,去除油脂与氧化物。
可选:等离子清洗或电晕处理,显著提升表面能与附着力。
硅钢片:
清洁表面油污与粉尘。
若表面为绝缘涂层,需评估是否影响粘接;必要时可局部打磨或使用专用底涂剂。
2. 点胶/涂布
使用自动点胶机或刮刀均匀施胶。
控制胶层厚度在0.1~0.5 mm之间,避免过厚导致气泡或应力集中。
可进行真空脱泡处理,提升胶层致密性。
3. 贴合与加压
将非晶合金与硅钢片对位贴合。
施加适当压力(0.1~0.5 MPa),确保界面充分接触,排除空气。
4. 加热固化
推荐固化曲线:
150℃ × 30~60分钟(快速固化,适合连续产线)
120℃ × 2小时(低温长时,减少热冲击)
建议采用梯度升温方式(如80℃→120℃→150℃),避免温升过快导致内应力。
5. 冷却与后处理
固化完成后自然冷却至室温。
检查外观质量,去除溢胶,进行电气与力学性能测试。
五、典型应用场景
非晶合金变压器铁芯粘接
用于叠片结构固定、端面密封,提升机械强度,防止振动松动。
高频电感与磁芯封装
非晶合金磁环与硅钢骨架的粘接,增强结构稳定性。
新能源汽车OBC/DC-DC模块
高频磁性元件的粘接与固定,实现轻量化、小型化设计。
智能电网与储能设备
智能变电站用变压器封装,提升设备可靠性。
六、质量检测与性能评估
为确保粘接质量符合工程要求,需进行以下关键测试:
测试项目 | 测试目的 | 测试标准 |
---|---|---|
剪切强度测试 | 评估界面承载能力 | ASTM D1002 |
剥离强度测试 | 检测边缘抗剥离性能 | ASTM D1876 |
热循环试验 | 验证高低温稳定性 | -40℃ ↔ +150℃,50次循环 |
盐雾试验 | 检查耐腐蚀性能 | ISO 9227 |
湿热老化测试 | 模拟潮湿环境耐久性 | 85℃/85% RH,1000小时 |
电气性能测试 | 绝缘电阻、耐压 | IEC 60093 / IEC 60243-1 |
七、与双组份胶的对比优势
项目 | 威凯单组份胶 | 双组份环氧胶 |
---|---|---|
操作便捷性 | 极高(无需混合) | 较低(需精确配比) |
自动化适应性 | 优(适合全自动点胶线) | 一般(易比例偏差) |
固化时间 | 快(30~60分钟) | 较长(依赖混合均匀度) |
成品一致性 | 高(无混合风险) | 易受人为因素影响 |
工艺控制难度 | 低 | 高 |
成本 | 略高 | 相对较低 |
结论:随着自动化生产需求提升,单组份非晶合金粘接胶正逐步替代传统双组份胶,成为高端电力设备制造的首选。
八、结语
非晶合金与硅钢片的粘接工艺是保障电力电子设备长期稳定运行的关键环节。威凯科技(WKGLUE®)推出的单组份环氧改性非晶合金粘接胶,凭借其无需配比、快速固化、高强度、高绝缘、低应力等综合优势,为行业提供了高效、可靠的解决方案。
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