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环氧绝缘管:从玻璃纤维增强到环氧树脂固化的全工艺解析

点击次数:58  更新时间:2025-07-07
    环氧绝缘管以玻璃纤维增强与环氧树脂固化的复合工艺为核心,其制造过程涵盖材料选择、纤维缠绕、树脂浸渍、固化成型及后处理五大关键环节,形成兼具高机械强度与优异电气性能的绝缘结构。
    材料选择是工艺起点。玻璃纤维采用无碱无捻类型,其直径通常为5-15μm,经纬密度根据管径需求调整,如8×8或10×10规格,确保纤维层间紧密贴合。环氧树脂则以双酚A型(如E-51)为主,其环氧值高、固化后电气性能好,搭配酸酐类固化剂(如甲基四氢苯酐)可实现低温固化,避免高温对纤维的损伤。
    纤维缠绕是结构强化的关键。采用湿法缠绕工艺,将浸渍环氧树脂的玻璃纤维以50-60°角度螺旋缠绕于金属芯模,通过多层交叉铺层提升抗弯强度。例如,泰普瑞电工的缠绕管通过纵向缠绕3.5mm厚+环向缠绕2层+纵向缠绕3.5mm厚的复合结构,使管体轴向与环向强度比达3:1,满足高压设备的力学需求。
    树脂浸渍需控制含胶量与渗透性。树脂与固化剂按100:45比例混合后,通过真空浸渍或压力浸渍使树脂充分渗透纤维间隙,含胶量控制在26%-30%以避免孔隙缺陷。部分工艺在外层包裹热收缩性塑料管,通过热风收缩实现二次加压,进一步提升致密度。
    固化成型采用阶梯升温工艺。以3℃/10min速率升至95℃保温3小时,使树脂初步交联;再升至160℃保温4小时完成深度固化,最终热变形温度(HDT)可达180℃以上。此过程需严格控制炉内温度均匀性,防止局部过热导致纤维与树脂界面剥离。
    后处理包括脱模、切割与表面修整。脱模后采用数控机床切割端面,确保垂直度误差<0.1mm;表面经砂纸打磨后涂覆防护漆,提升耐腐蚀性与耐磨性。最终产品需通过100kV高压测试与局部放电检测,确保介电强度>50kV/mm、局部放电量<5pC。
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