氧化鎂在硅鋼片涂層中的應(yīng)用：絕緣性能的提升

點(diǎn)擊數(shù)：1742026-01-13 15:49:34　來(lái)源: 氧化鎂|碳酸鎂|輕質(zhì)氧化鎂|河北鎂神科技股份有限公司

　　氧化鎂在硅鋼片（特別是取向硅鋼）涂層中的應(yīng)用，是其絕緣性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵。它不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的隔離層，而是通過(guò)一系列物理和化學(xué)變化，構(gòu)建出一種耐高溫、耐電暈、高電阻的復(fù)合絕緣體系。

　　以下是氧化鎂提升硅鋼片絕緣性能的具體機(jī)制和技術(shù)路徑：

　　1.化學(xué)反應(yīng)生成“高電阻”陶瓷層（核心機(jī)制）

　　這是氧化鎂提升絕緣性能根本的方式。在高溫退火過(guò)程中，氧化鎂不僅僅是呆在表面，它會(huì)“鉆”進(jìn)鋼片表層進(jìn)行反應(yīng)。

　　反應(yīng)過(guò)程：氧化鎂（MgO）與硅鋼基體表面在高溫下自然形成的二氧化硅（SiO?）薄膜發(fā)生固相反應(yīng)，生成鎂橄欖石（Mg?SiO?）。

　　絕緣提升原理：

　　從“粉末”到“陶瓷”：反應(yīng)前，MgO粉末雖然也絕緣，但顆粒間有空隙，容易產(chǎn)生漏電流。反應(yīng)后生成的鎂橄欖石是一種致密的玻璃態(tài)硅酸鹽陶瓷。

　　高的電阻率：鎂橄欖石具有優(yōu)異的電絕緣性能，其電阻率遠(yuǎn)高于普通的金屬氧化物粉末。這層陶瓷膜直接構(gòu)成了硅鋼片的底層絕緣，阻斷了片間的電子遷移。

　　2.構(gòu)建“雙重絕緣”結(jié)構(gòu)（物理疊加）

　　為了進(jìn)一步提升絕緣性能，現(xiàn)代硅鋼片通常采用“底層+面層”的復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)，氧化鎂是這個(gè)結(jié)構(gòu)的基石。

　　底層（由MgO轉(zhuǎn)化而來(lái)）：即上述的鎂橄欖石玻璃膜。它主要負(fù)責(zé)耐高溫和基礎(chǔ)絕緣。

　　面層（磷酸鹽涂層）：在底層之上，通常會(huì)涂覆一層磷酸鋁或鉻酸鹽涂層。

　　協(xié)同效應(yīng)：氧化鎂生成的底層表面非常粗糙（具有微觀(guān)的凹凸結(jié)構(gòu)），這增加了表面積，使得面層涂料能像“錨”一樣牢牢抓住底層。這種緊密的結(jié)合防止了涂層剝落，確保了長(zhǎng)期的絕緣穩(wěn)定性。

　　3.消除“漏導(dǎo)”電流（致密化作用）

　　在變壓器運(yùn)行中，鋼片疊片之間如果存在微小的導(dǎo)電通道（漏導(dǎo)），就會(huì)產(chǎn)生渦流損耗。

　　填充縫隙：電工級(jí)氧化鎂具有特定的顆粒級(jí)配。在涂覆和退火過(guò)程中，MgO顆粒能有效地填充鋼片表面的微觀(guān)凹坑和缺陷。

　　防止接觸：反應(yīng)生成的鎂橄欖石層非常堅(jiān)硬，它像無(wú)數(shù)個(gè)微型絕緣子一樣，確保了疊片時(shí)鋼片與鋼片之間物理上不接觸。物理距離的保持是防止電流通過(guò)的直接手段。

　　4.耐電暈與抗老化（高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性）

　　在高壓和高壓變壓器中，絕緣涂層面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

　　耐電暈性：普通的有機(jī)絕緣漆在高壓下容易被電暈放電擊穿碳化。而由MgO轉(zhuǎn)化的陶瓷層是無(wú)機(jī)物，具有高的介電強(qiáng)度，能有效抵抗電暈腐蝕，延長(zhǎng)變壓器壽命。

　　熱穩(wěn)定性：氧化鎂涂層在1000℃以上依然保持絕緣性能。即使變壓器過(guò)載發(fā)熱，絕緣層也不會(huì)熔化或分解，這是有機(jī)材料無(wú)法比擬的。

　　5.氧化鎂質(zhì)量對(duì)絕緣性能的決定性影響

　　并非所有氧化鎂都能提升絕緣性能，如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，反而會(huì)破壞絕緣。

　　活性：使用高活性氧化鎂。活性低，與SiO?反應(yīng)不充分，生成的鎂橄欖石層就薄且疏松，絕緣電阻低。

　　酸不溶物：氧化鎂中的酸不溶物（主要是未反應(yīng)的雜質(zhì)）會(huì)殘留在涂層中，形成導(dǎo)電通道或缺陷，降低擊穿電壓。

　　粒度分布：粒徑過(guò)粗會(huì)導(dǎo)致涂層不均勻，出現(xiàn)“針孔”，導(dǎo)致絕緣失效；粒徑過(guò)細(xì)則可能在退火時(shí)燒結(jié)粘連。

　　總結(jié)

　　氧化鎂在硅鋼片涂層中提升絕緣性能的路徑是：

　　變身：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將自身轉(zhuǎn)化為高電阻率的鎂橄欖石陶瓷膜。

　　加固：形成堅(jiān)硬的底層，支撐面層涂層，構(gòu)建雙重絕緣屏障。

　　抗造：利用無(wú)機(jī)陶瓷特性，保證在高溫和高壓下絕緣性能不衰減。

　　因此，氧化鎂不僅是制造工藝的助劑，更是決定硅鋼片絕緣等級(jí)和電氣性能的核心材料。