一种有机材料与无机材料复合的复合介质材料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子复合材料，具体地涉及一种有机材料与无机材料复合的复合介质材料及其制备方法。

背景技术：

1、无机和有机电容器广泛适用于电子电力和通讯设备的仪器仪表中,还广泛应用在航天、航空、航海、火箭、卫星军用电子整机等高端国防建设项目中，对其稳定性和可靠性要求很高，除此之外还用于高压脉冲脉冲点火、纹波实验、储能、勘探设备等方面使用，金属化云母纸作为一种无机介质材料,在无机电容器行业中应用极广，至今未发现有任何材料的综合性能可以超过云母，云母的优点是介电场强高(12μm～16μm)耐压可达5000v～6600v，ε值大，损耗角正切值tanδ极小，化学稳定性好，固有电感量小，热膨胀力低膨胀系数小,频率在120mhz～1000mhz之间，常用于在高温高频率状态下使用，特性优良。

2、但是红云母层具有天然脆性的缺点，导致在工艺管理制造过程中，特别是在电容器芯子卷绕过程中，极易发生折损、擦伤、断裂、产生层间气隙等缺陷，影响极为恶劣。气泡就是云母间的空气隙，在高频高压的状态下，它会使tanδ突变增大，从而发生电离弧光放电现象，其能量造成电场发生畸变，会导致平行于介质面的电场强度路径突变，造成气体膨胀击穿，早期失效。这已成为材料行业和整机装备迫切需求解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服红云母层具有天然脆性，在工艺管理制造过程中，特别是在电容器芯子卷绕过程中，极易发生折损、擦伤、断裂、层间气隙的问题，提供有机材料与无机材料复合的复合介质材料及其制备方法，该有机材料与无机材料复合的复合介质材料不易发生折损、擦伤、断裂、层间气隙，卷制速度快,成本较低，利用率高。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种有机材料与无机材料复合的复合介质材料，包括顺次层叠设置的红云母层、柔性绝缘层、聚丙烯膜和聚碳酸酯膜；所述柔性绝缘层附着于所述红云母层的下表面，所述红云母层的上表面设置有ag与cu的混合涂层。

3、优选的，所述混合涂层中ag与cu厚度质量比为

4、优选的，所述柔性绝缘层设置为硅胶材质。

5、本发明第二方面提供一种制备上述复合介质材料的方法，包括如下步骤：

6、s1、将ag与cu的混合物质均匀的喷涂于所述红云母层的上表面，循环喷涂4次。

7、s2、在所述红云母层的下表面喷涂硅胶固化溶剂。

8、s3、将所述聚丙烯膜的贴附于所述柔性绝缘层下表面。

9、s4、将所述聚碳酸酯膜贴附于聚丙烯膜的下表面。

10、s5、对合成的复合介质材料进行宽度分切。

11、优选的，在步骤s1中，喷涂时，压缩空气压力为0.4-0.6mpa，喷涂距离为180-320mm。

12、优选的，在步骤s5中，所述有机材料与无机材料复合的介质材料两边切除的宽度为1.6-2.5mm。

13、本发明的有益效果在于：该复合介质材料作为电容器的一个复合电极使用，ag与cu的混合涂层作为金属板，红云母层、柔性绝缘层、聚丙烯膜和聚碳酸酯膜作为电介质。通过在红云母层的上表面设置ag与cu的混合涂层，将红云母层金属化，作为电容器的金属极板，用于储存电荷。在红云母层的下表面附着设置柔性绝缘层，该柔性绝缘层贴附在红云母层的下表面，可以弥补红云母层因具有天然脆性的缺陷，避免在电容器芯子卷绕过程中,红云母层发生折损、擦伤、断裂或产生层间间隙，与红云母层形成优势互补。而且柔性绝缘层还可以提高复合介质材料的绝缘强度、安全性以及耐电压强度。

14、聚丙烯膜和聚碳酸酯膜是薄膜状的有机材料，柔软且轻薄，能够进一步提高耐电场强度，将其与无机材料红云母层复合，制成的复合介质材料不仅耐电场强度得到极大提高，而且卷制速度快,成本较低，利用率高。

技术特征：

1.一种有机材料与无机材料复合的复合介质材料，其特征在于，包括顺次层叠设置的红云母层(2)、柔性绝缘层(3)、聚丙烯膜(4)和聚碳酸酯膜(5)；所述柔性绝缘层(3)附着于所述红云母层(2)的下表面，所述红云母层(2)的上表面设置有ag与cu的混合涂层(1)。

2.根据权利要求1所述的复合介质材料，其特征在于，所述混合涂层(1)中ag与cu厚度质量比为

3.根据权利要求1所述的复合介质材料，其特征在于，所述柔性绝缘层(3)设置为硅胶材质。

4.一种制备权利要求1-3中的任意一项所述的复合介质材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤s1中，喷涂时，压缩空气压力为0.4-0.6mpa，喷涂距离为180-320mm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤s5中，所述有机材料与无机材料复合的介质材料两边切除的宽度为1.6-2.5mm。

技术总结
本发明涉及高分子复合材料技术领域，公开了一种有机材料与无机材料复合的复合介质材料及其制备方法，复合介质材料包括顺次层叠设置的红云母层、柔性绝缘层、聚丙烯膜和聚碳酸酯膜，所述红云母层的上表面设置有Ag与cu的混合涂层，将所述红云母层金属化，作为电容器的金属极板。该有机材料与无机材料复合的复合介质材料不易发生折损、擦伤、断裂、层间气隙，卷制速度快,成本较低，利用率高。

技术研发人员：宋少敏,王青松,宋雨辰,焦荣威
受保护的技术使用者：安徽华威新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16