在現代高效節能電力設備中,非晶合金因其超低鐵損、高磁導率等優異性能,被廣泛應用于干式變壓器、電抗器和新能源電力模塊的鐵芯制造。然而,非晶合金材料本身脆性大、表面光滑且活性低,與傳統磁性材料如硅鋼片的粘接極具挑戰。為提升結構穩定性、降低振動噪聲并增強絕緣性能,采用高性能粘接膠進行可靠連接已成為關鍵工藝環節。
本文基于威凱科技(WKGLUE?)在非晶合金粘接領域的技術積累,結合其單組份環氧改性非晶合金粘接膠產品特性,系統介紹非晶合金與硅鋼片的粘接工藝,涵蓋材料特性、工藝流程、質量控制及應用場景,助力企業實現高效、穩定的自動化生產。
一、非晶合金與硅鋼片的粘接難點
材料 | 特性 | 粘接挑戰 |
---|---|---|
非晶合金 | 表面致密、高硬度、低表面能、熱膨脹系數小 | 難以形成有效附著力,易脫膠 |
硅鋼片 | 表面常含絕緣涂層(如磷酸鹽或有機涂層)、中等表面能 | 涂層影響粘接,需選擇性處理或使用專用底涂 |
核心問題:傳統雙組份環氧膠雖粘接強度高,但需精確配比、混合操作復雜,易因人為誤差導致固化不均或性能下降,難以適應自動化產線需求。
二、解決方案:威凱科技單組份非晶合金粘接膠
針對上述挑戰,威凱科技推出單組份環氧改性非晶合金粘接膠,專為非晶合金與硅鋼片、金屬、陶瓷等材料的結構粘接設計,具備以下核心優勢:
產品型號:WK-AM1(單組份高溫固化膠)
參數 | 指標 | 測試標準 |
---|---|---|
外觀 | 透明或淺色膏狀物 | 目視檢測 |
粘度(25℃) | 10,000~50,000 mPa·s | ASTM D1084 |
固含量 | ≥95% | GB/T 7124 |
固化條件 | 150℃/30~60分鐘 或 120℃/2小時 | - |
剪切強度(金屬-金屬) | ≥20 MPa | ASTM D1002 |
剝離強度(T型) | ≥4 kN/m | ASTM D1876 |
體積電阻率 | ≥1×101? Ω·cm | IEC 60093 |
擊穿電壓 | ≥15 kV/mm | IEC 60243-1 |
熱膨脹系數(CTE) | 40~60 ppm/℃ | ASTM E831 |
耐溫范圍 | -40℃ ~ +180℃ | 熱循環測試 |
存儲條件 | 冷藏(0~5℃),保質期6個月 | 密封防潮 |
品牌:威凱科技(WKGLUE?)英文品牌:WKGLUE
三、產品核心優勢
3.1單組份設計,使用便捷
無需配比、無需攪拌,直接加熱固化,適合自動化點膠設備,大幅提升生產效率。
避免雙組份膠常見的混合不均、比例偏差等問題,確保批次一致性。
3.2高粘接強度與耐久性
對非晶合金、硅鋼片、不銹鋼、銅等金屬基材具有優異附著力,剪切強度≥20 MPa。
長期耐高溫(150℃以上),耐濕熱老化,使用壽命可達10年以上。
3.3優異的電氣絕緣性能
高體積電阻率與擊穿電壓,滿足高壓電力設備對絕緣安全的嚴苛要求。
3.4低熱膨脹系數,減少內應力
CTE接近金屬材料,有效匹配非晶合金與硅鋼片的熱行為,防止因溫變導致開裂。
3.5化學穩定性好
耐機油、耐鹽霧、抗濕熱,適用于嚴苛工業環境。
四、標準粘接工藝流程
為確保最佳粘接效果,建議采用以下標準化流程:
1. 表面處理
非晶合金:
使用丙酮或乙醇擦拭表面,去除油脂與氧化物。
可選:等離子清洗或電暈處理,顯著提升表面能與附著力。
硅鋼片:
清潔表面油污與粉塵。
若表面為絕緣涂層,需評估是否影響粘接;必要時可局部打磨或使用專用底涂劑。
2. 點膠/涂布
使用自動點膠機或刮刀均勻施膠。
控制膠層厚度在0.1~0.5 mm之間,避免過厚導致氣泡或應力集中。
可進行真空脫泡處理,提升膠層致密性。
3. 貼合與加壓
將非晶合金與硅鋼片對位貼合。
施加適當壓力(0.1~0.5 MPa),確保界面充分接觸,排除空氣。
4. 加熱固化
推薦固化曲線:
150℃ × 30~60分鐘(快速固化,適合連續產線)
120℃ × 2小時(低溫長時,減少熱沖擊)
建議采用梯度升溫方式(如80℃→120℃→150℃),避免溫升過快導致內應力。
5. 冷卻與后處理
固化完成后自然冷卻至室溫。
檢查外觀質量,去除溢膠,進行電氣與力學性能測試。
五、典型應用場景
非晶合金變壓器鐵芯粘接
用于疊片結構固定、端面密封,提升機械強度,防止振動松動。
高頻電感與磁芯封裝
非晶合金磁環與硅鋼骨架的粘接,增強結構穩定性。
新能源汽車OBC/DC-DC模塊
高頻磁性元件的粘接與固定,實現輕量化、小型化設計。
智能電網與儲能設備
智能變電站用變壓器封裝,提升設備可靠性。
六、質量檢測與性能評估
為確保粘接質量符合工程要求,需進行以下關鍵測試:
測試項目 | 測試目的 | 測試標準 |
---|---|---|
剪切強度測試 | 評估界面承載能力 | ASTM D1002 |
剝離強度測試 | 檢測邊緣抗剝離性能 | ASTM D1876 |
熱循環試驗 | 驗證高低溫穩定性 | -40℃ ? +150℃,50次循環 |
鹽霧試驗 | 檢查耐腐蝕性能 | ISO 9227 |
濕熱老化測試 | 模擬潮濕環境耐久性 | 85℃/85% RH,1000小時 |
電氣性能測試 | 絕緣電阻、耐壓 | IEC 60093 / IEC 60243-1 |
七、與雙組份膠的對比優勢
項目 | 威凱單組份膠 | 雙組份環氧膠 |
---|---|---|
操作便捷性 | 極高(無需混合) | 較低(需精確配比) |
自動化適應性 | 優(適合全自動點膠線) | 一般(易比例偏差) |
固化時間 | 快(30~60分鐘) | 較長(依賴混合均勻度) |
成品一致性 | 高(無混合風險) | 易受人為因素影響 |
工藝控制難度 | 低 | 高 |
成本 | 略高 | 相對較低 |
結論:隨著自動化生產需求提升,單組份非晶合金粘接膠正逐步替代傳統雙組份膠,成為高端電力設備制造的首選。
八、結語
非晶合金與硅鋼片的粘接工藝是保障電力電子設備長期穩定運行的關鍵環節。威凱科技(WKGLUE?)推出的單組份環氧改性非晶合金粘接膠,憑借其無需配比、快速固化、高強度、高絕緣、低應力等綜合優勢,為行業提供了高效、可靠的解決方案。
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