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1、1 2 1 9 9 6 年 6 月第 2 期 中 小 规 格 漆 包 线 技 术 及 市 场 发 展 浅 析 电子部第二十三研 究所徐予生 2。摘要本文简要分析 了国际上漆 包线技术的主要发展趋势和我国中小规格漆 线 苷技 术 格,关 键 词 鎏 皇 技 术 漆 包 线 阻 0中 小 卉 ,。f i-,I-f一概 漆 呈 较快增长的 J 一、概述 0 中小规格 漆包线作 为电子线材 中的主要 品种,长期 以来一直广泛地应用于中、小型电 机、电器、仪器 仪表;有线及无线通信设备;电 动 工具;家 电电器;电子计算 机;电动玩具;电 子钟表等各十方面。漆 包线在家用电器 中的 用量,在其 总用量
2、中所 占比例 日益提高。据 分析,目前我 国家电产品中漆包线用量已占 漆 包线总用量 的3 5 左右。而 中小电机、变 压器 和大型 电机、变压器 用量 则分别 只 占其 总 用量 的3 3 和 1 0 。另 一方 面,伴 随各类 家 电产品 的 品种 和数式 的不断 增多、产 品更 新和质量提高,许多电子和电气产品生产线 对 所用的 漆 包线 品种、质量提 出 了更多 和更 高 的需 求。除了一般 需要有优 怠的 电气和机 械性能(如:良好的漆膜粘附性、硬度、良好柔 韧 性、光 洁度等)以外,还提 出 了各种 特殊要 求,如(1)细径化和轻 量化;(2)耐热性;(3)耐 热冲击性;(4)耐湿
3、热性;(5)耐冷媒 性;(6)直 焊性;(7)自粘性;(8)阻燃性;(3)耐 高频性等 等。这 就促进 了漆包 线技 术,特 别是绝缘漆 和相应 的淙漆工艺 的发展。伴 随 着 经济发 展 和 人 民生活 水 平 的提 高,许多产业,特别是家 电产业的迅速发 展和 技术 进步,国内外市场 对漆 包线的需 求呈 不 断增 加 之势,其 中细线 和微细 线在 中小规格 二、涂包线技术的主要发展趋势 从 目前 的技术 发展 情 况看,漆 包线 技术 主萼有 以下几个方面的发展趋势:1 细径化 和轻 量化 为适应电子、电气设备小型轻量化的发 展要求,以及某 些特 定场合如 电动玩具、电子 钟表、电子仪
4、表等 的需求,近几年来细径 和微 细 漆包 线的需 求量有 较明显 的上升。如我 国 洗 衣 机 产业 年需 求 潦 包线 达 近万 吨,其 中 o o 3 5 o o 4 o mm的 微细 线 就达 3 0 0 吨左 右,电子 钟表 中命名 用 的o o 1 3 o o 2 5 mm的微 细线也有相当的需求量,如香港地区在电子 钟表和电动玩具方面每年就需要微细漆包线 达几十吨之多。另外,为提高彩电可靠性,将 分段 线圈改 为螺旋形 式线 圈,使用 的漆包线 从 0 0 7 o 0 8 ml n,减 小 到 0 0 3 0 0 0 3 5 I n l B。所 以,对微细线的需求有不 断上 升的
5、趋 势。我 国现一 般可 生 产 0 0 3 5 ram以上 微 细 线;0 0 2 0 mm的线虽可生 产但成 品率 较低。2 大 力开发耐热性漆 包线 随着 电子和 电气设备普遍小 型化 和某些 使 用场合使 用条件 的严酷 性,大都要 求 所用 漆包线有 更好 的耐 热性、耐热 冲击性、耐湿热 性等 性能。这类 耐热性 凌 包线 主萼包括峨 维普资讯 http:/ 电子元件 珀 聚酯亚胺、C 级 聚酰亚胺、聚酰胺酰 亚胺 及 聚酯 亚 胺 聚 酰 胺酰 亚胺 复 合滦 包线 等 品 种。在 国外除将普 遍 使用F 级 改性 聚酯 漆 包 线 外,还将 较 多使用 耐热 等级 更 高 的H
6、毁 聚 酯亚胺添 包线。这是 因为聚酯亚胺漆 包线 的 耐热 性、耐热冲击性、耐软化击穿性 以及机械 强 度均优于聚酯滦 包线。尤其在 欧洲和 日本 已较广泛地将 它作 为F 级 及H 级 漆包线使用;美国则提倡使用聚酯(亚胺)聚酰 胺亚 胺复 合滦 包线 目前,包括聚酯亚 胺 在内的耐 热 性漆 包线在 日本已 占其滦 包线总需求的2 0 上;德 国使用 聚酯亚胺 潦包线 的 比倒更 高 达 6 6 ;在美 国也有相 当多 的使用量。在 我 国,目前 对H级 聚酯亚 胺漆 包线 的 需求量 很 小,但 随着 电子和 电气设 备小型化 发展,以及 为国外 产品生 产流水线 配套 的增多,对耐热
7、 性好 的漆包线需求量必 将迅 速增 多。(1)在 聚酯(亚胺)漆包线方面 聚酯亚 胺滦 包线虽 有优 良的耐热性,但 因这种 漆 的涂 敷性 能较差,与铜线 附 着性 不 好,所 国外普遍 使用某 些添加剂 对它进 行 改性。例如,美 国采 用添 加封闭异氰 酸酯 的 涂料来 滁制漆 包线,它有 优 良耐热性,如热冲 击可达2 6 O ,软化击穿可达3 6 0 C,还能耐灼 烧,涂敷 性能也 好。作 为单一擦 层可 以与聚 酯亚胺 聚酰胺酰亚胺复合涂层相抗衡。叉 如美 国在聚酯亚胺 漆中混 人一种 以聚酰胺酰 亚胺为端基的酯,所制得的漆膜光洁度好,其 连 续性也 明显 提高,耐刮性 和击穿
8、电压也有 所改善。在 日本,对 聚酯亚胺 漆 的改性 工作 做 得更 为普遍:第 一种方法 是在涂 中加 人三 聚氰胺树 脂 或苯酚 甲醛树脂,或者 两者 同时 加 人,这样 可 以大大提高 聚酯亚 胺漆 的附羞一 性,提高其耐扭曲性,改善其急拉脱潦现象;第二 种方 法 是在 聚 醋亚 胺 漆中添 加 聚酰胺(或 再 加人环 氧)可提高滦膜 耐 龟裂,耐电化 腐蚀 和 耐水、耐湿热 性能 第 三种方法 是在 漆 中加封 闭异氰 酸酯,可 以使聚酯亚 胺漆具 有直焊性,耐 高频性能提高,并可改善漆的耐 热冲击 及拉伸针孔等性能。(2)在 聚酰亚胺 漆 包线方面 这种漆 包线是迄今 为止耐 热等级
9、 最高的 C 级 漆 包线。因其 价 格 责,仅 在制 造 耐热 等 级需达 C 级的设 备或 在航天、航空、原子 能设 备等场所 才有 所使用。目前,这种 漆 包线有 国内、外的使用量都不太。(3)在 聚酰胺酰亚胺滦 包线方 面 这种 漆耐 热等级 为H级(2 O O),也 是一 种 耐热 型漆。但 因其 潦膜 柔韧性 不好,所 以 应用受 到限制。通常与聚酯亚 胺或改性 聚酯 等 合 用。以聚酯亚 胺 或改性 聚酯 为底 漆,以 它 为复 合层来制备潦 包线。可 使滦 包线耐 热 冲击、耐化 学和滦 膜硬 度及耐 磨性 均获 改 善。为适应某 些场合耐 热 性能更 高 的要求,国外还开发了
10、耐高热的漆包线。如 日本开发 了偏硅酸 与聚酰亚 胺滦混 合 的漆料,所 制漆 包线在3 0 0 以上的 高温 中可 以继续 工 作等 等,在此 不再详述。3。发展耐冷媒漆 包线 随着冰箱、玲柜等 家电的发 展,其 中所用 的漆包线除了要 有 息好的电气及机械性能和 优 良的耐热性 以外。还要求有耐冷媒 浸蚀 的 性能。为此 美 日等 国均 对常有 的聚 醋亚胺 漆加 以改性。如 日本在聚酯亚胺滦 中添加 聚 酰胺(或 再加 入环 氧)可制得耐冷媒性能 良好 的改性聚酯亚胺漆 包线;在美国,采用有封 闭 异氰酸酯等添加剂 的聚酯亚胺 漆制成 了耐 热 性和耐冷媒性均佳 的漆包线。或 是作 聚酯
11、亚 胺作 底漆,外涂聚酰胺 酰亚胺复合层,所构 成 的漆包 线有 优 良的耐 冷 媒和 耐 热性 能。显 然,这种 改性 聚酯亚 胺滦 包线或 聚酯亚 胺 聚酰 胺酰 亚胺 复合涂层漆包线有 优 良的耐|令 媒及 耐热等 综合性 能。不仅 可用 于冷柜、冰 箱、空调器、密封 电机,也 可 以广泛用 于微 波 炉、电动工 具、F 级 以上 电机 电器、电视 机 行 输 出变压器和环形偏转线等 各种要求严酷的 环 境 中。我 国 已能生 产 这种 复 合 涂层 漆 包 维普资讯 http:/ l 4 1 9 9 6 卑 6 月 第2 期 线,并 已开始推广应用。4 开发直焊性漆 包线 随着 电子、
12、电讯 和某 些 电气设 备的迅速 发展,普遍要求在漆 包线作业操作 中,不必刮 去漆膜而直接焊接,即所谓直焊性,以提 高工 作效率。众所周知,聚氯酯漆包线 当浸人3 7 5 C士5 的融熔 锡液 中时,漆 膜 即 自行裂解,从而能将锡涂在铜导体上进行直接焊接。这 种漆 包线 除 了有 优 良的可直 焊性 以外,其漆 膜还 有 良好 柔韧 性 及 良好 附 着力,耐化 学腐 蚀性 好 和高频下 的Q值稳定性好等 优点 故 对 电子、电讯 设 备 及要 求Q值稳 定的 电器均 十分适 用。目前,细线 及微 细线太 都使用 聚 氨酯漆料涂制。伴 随电子、电讯设 备的不断增长,聚氨酯 臻包线 的需 求
13、量也 下断 增加。目前,在 日本 已 占 日本 漆 包线 总需求 量 的2 0 以上;占美 国总需求 量的 l 4 左右;占德 国总需求量 的 3 0 下 我 国聚氨酯 漆包线产量在 1 9 8 6 年 占我 国漆 包线 总产量 的 L 1 4 ,而到 1 9 9 3 年 这一 比例上升到4 3 4,增长也较迅速。聚氨酯 滚包线耐热性较 差。为AE 级;其耐盐 水针孔 及拉 伸后针孔性 也不 好,故 限 制 了其应 用范围。为提高其耐热性及耐湿热 性,美、日等 国多年来都在致力于直焊性聚氨 酯漆 包线的性能提高工作。日本较普遍地使 用聚酯 亚胺 封闭异氰酸体 系的漆料。用 这种漆 涂制的漆 包
14、线有 良好直焊性、耐热、耐 热冲击、耐 高频性、拉 伸后 产生针忆也 极少;此外,日本还 开发 了一种新 的聚氨酯漆包线,其使用寿命是普遍聚氯酯的 1 0 1 0 0 倍,而且 这种漆在高温(2 8 0 C)下涂层 中挥发物极 少,十分适 合 于 密封继 电器、密 封电机等场 合使 用。美 国也开 发出能进行低温快速直焊 的漆 料,这 种漆还 有优 良的耐磨 性、沫 线速度 快、速 度 范围广等 优点;美 国除开发这种 聚 氯酯 单 一涂层 漆 包线 以外,还开 发 了聚 氯酯 尼 龙复 合漆 包线,这种 漆包线 除具有 单一 涂层 漆 包绂优点 外,还具有 在绕 线和嵌 线时 良好 的耐 磨
15、性 和机械保护 能 力。我 国除发展E、B 和F 级 聚氨酯线 外,新 近还发 展 了H 级 聚酯亚 胺可焊性漆 包线。5 研 究开发 白粘性漆 包线 随着 电子和 电讯技 术 的发 展,某 些场 合 下用漆 包线 绕制的线 圈,需要 其漆膜 具有 自 牯性,使所绕制 的线 圈能 自行粘合 成一整体,这既省 却 了浸渍工序,又使线 圈有高 的耐 热 变形、耐湿 热变形和耐 变形能 力,并具 有高的 表 面 硬 度。在这 一领 域,美国较普 遍 使用 的改性 聚 酯 改性 聚酰胺 酰亚胺 自牯性聚酯复 合漆 包线(A P B),这种漆 包线 底漆为T HE I C 改性聚 酯,中间层 为改性 聚
16、酰胺酰亚 胺,外层 为自粘 性 聚酯,其 2 0 0 0 0 小时 外 推 寿命 为2 0 7 在 1 2 5 C F能保 持牯合 强 度。日本 各个公 司对 自粘 性漆包线 有 各 自不同 的要求,如 东芝公 司要求 自牯性 漆 包线 为聚 酯亚眭 加 自粘层;橙下公 司要求直焊树脂等。6 开发 阻燃性 漆 包线 电子、电讯和 电气整 机设 备 的安全性要 求 所用漆 包线 具有阻燃 性。近几年 来,国外 在这方面也进行了许多工作。饲如美国开发 了阻燃 聚氨酯、阻燃聚酰胺 自牯性、阻燃环氧 自牯性 漆包线。7 发展 多层 涂复漆 包线 现代电子、通信、家用电器等设备对所用 漆包 绂提 出了许
17、 多要求,有 的导 求还 是互相 矛盾 和抵 触 的。即使采取 多种 改性措 施,也 很难 用单 一漆 膜来满 足 多方 面 的要 求。为 此,国外开发 了二层或 三 层复合涂 层漆 包线 和相 应的涂装技 术。据 统计 国外复 合涂层漆 包线 年产量 为7 5 万 吨左 右,其 中相当部 分是 耐高 温漆 包线,其趋势 正在继 续发 展之 中。在耐 高温漆 包线领 域,美 国几乎全部 使用复 合涂层;欧洲和 日本 的复 合涂层漆 包线 的使 用量 约 占其总使用量 的1 3 左右。由此可 见 国外复合涂层技术应用已相当广泛,应予关 注。在 这 一 领 域 我 国 现 也 已开 发 成 功 耐
18、 温 性 维普资讯 http:/ 电子元件 1 6 能 好 的聚酯 亚 胺 聚酰胺 酰 亚胺 复 合 漆 包 线,并 已形成批量生产能力 8 开发耐高频的利莒线 所谓利兹线即多 股漆包绞线。为适 应高 清晰度 电视的发 展,其偏转 线圈 中所 用 漆包 线应能耐受高频电磁场的作用。因而需要开 发多股漆包绞线。日本 已成功地开发 了自粘 性聚酯亚胺多股漆包柬绞线。它是由若干根 单根复合涂层漆包线绞合而成,或是 由若干 根单一涂层漆包线柬绞后再涂上另外一层漆 而构 成。9 努力减少漆 包线生产对 环境的污染 迄今 为止,漆包线 所用绝 缘漆仍 大量 使 用有机溶郝,尽管在涂漆工艺 中已经采用催 化
19、燃烧技 术,但仍 不完全燃烧 部分 及在常 温 下的挥发部分会对人体构成威胁 国外现仍 在继续 大 力研究并开发 低毒 溶剂漆 水溶 性 漆、无溶剂漆等,以力求 进 一步减 少制线 过程 中绝缘 漆 对环境 的污染 例如,日本研 究 了 水溶性 聚酯 滚;德 国研究 开发 了水溶性 聚酯 亚胺 漆,但都需避 一步研 究改 进才能应 用推 广。三、我国漆包线市场发展概况 L 市场需 求量估计 据 有 关调 查 分析,目前 我 国电 磁线(含 大、中、小规格 漆 包线、漆 包扁线,绕 包线)总 需求量大约为2 8 万吨。为适应某些特殊场合 需要,其 中约2 万 吨需从国外进 口 由于绕 包 线需求
20、量为3 万吨左右,所以可以粗略地估计 我国漆包线的市场需求量大体上为2 O 万左右(扣除 需进 口的2 万吨,实际上应 用 为1 8 万 吨 左 右)如 前 所述 家 电娄漆 包线需 求量 占3 5 ,故估计约为7 万吨;中小电机变压器 占3 8 ,故估计约为6 万吨;大 型电机、变压器 占1 0 ,故 估计 约2 吨左右。若考虑到上述漆包线需求量 中,可能有 一定 数量 的较 大规格的 漆 包线,故 计 及 中小 规 格漆 包线 数量 时,似应 取 较低 的 比例,如 6 0 。据此,可以粗略估计中小规格漆包线 的需求量 为:1 8 万吨 6 0 一1 0 8 万吨左右 另一方 面据 其他
21、资料 分析,几种 主要家 电的漆包线需求量分别为:冰箱7 0 0 0 吨 年;空调7 0 0 0 吨 年;彩 电a O 0 0 0 年;洗 衣机 1 0 0 0 0 吨 年;电风 扇2 0 0 0 0吨 年;电 子表、电动玩具约4 0 0 吨 年。合计 需求 量为7 8 万 吨 年。此数值与上述从漆包线总需求 量中 的测算值(7 万吨)大体相近;所以可 以认为上 述 分割 比例似较准确。因 此,似可粗 略地估 计我 国 中小规格漆 包线的年需求量 为 l 1 万 吨左右。2 设备 生产能力估计 据 调查,1 9 9 5 年我国 电磁 线生 产设 备的 生 产能 力大约 为4 0 4 6 万 吨
22、 年 其 中,小 线 生产能力约 占1 2 ,即5 万吨 年左右 3 漆 包线产量估计 据 调查 分 析,1 9 9 5 年我 国 电磁线 的年产 量约为2 4 万 吨年。其 中,3 万 吨左 右为绕包 线,所 以漆 包线 的年 产量约 为2 0 万 吨。据称 小线产量约 占7 8 ,故为 1 6 万 吨左右。因 镍 少 中小规 格漆包线 所 占比例 的数据,故仍 按 前述市 场需求量 中家电和 中小型 电机、变 压 器 所 占 比例 分 割,即 为:3 5 +3 3 一 6 8 ,但考虑到其 中可能有一部分较大规格 漆包线,所 以上 述 比例似宜 取较低 一些 的 比 例数,如6 0 据此,
23、计算 出我 国 中、小 规格 漆 包线 产 量 大 体 为:2 0 6 0 一 1 2 万 吨 年 若与前述市场需求量估计值 l 1 万 吨相 比,可以估计1 9 9 5 年我国潦包线市场大体上 呈供稍 于求的态势 但这是以开工不足为 代价 的,因为我 国 电磁 一设备生 产 能力 为4 0 4 6 万 吨年,所以如生 产设备完全开上,则 必然会出现供远大于求的市场苍势。(下转 第1 7 页)维普资讯 http:/ 电子元件 1 7 采2 烧结 温度 舟电常数 质损耗 容量温 窿变化率c,c 绝 比电阻 啦 一 2 6 +1 40 0 25 0 0 0 0t l -7 8 _ 8 2 1 6X
24、 1 0 1 4 6 0 8 00 0-8 9 6 6 0 0 0 7 -3 9 ,7 9 l 6 l 0 1 4 7 0 27 0 0-2 8 5 0 0 0 0 8 -3 3 ,9 2 0l 0 下范围:COc O0 0 0 5 o 5 m ;Nb z 05 0 5 2 wt 3 C e O:影响烧 结 温度。当重量 百 分 比 小于0 O 5 时,对烧结 不利,而大于0 5,容 量变化率 又将 变大。重 量百分 比最好 控制在 0 0 9 O 3 w t 范 围内,可 以降低瓷片 的烧结 温度。4 T i Oz 与C e O 2 一 样,能 降低烧 结温 度。但当T 低于一定比例时,介电
25、常数下降,介 质损 耗变大。5 在合适 的烧 成温度 下烧 成可 以获得 e 3 0 0 0 4 0 0 0,t g 67 l O ,容量变 化率 士 l 0 的绝 缘性能 良好 的符 合2 B 4 特 性要求 的电容器陶瓷材料。;i iiiiii ;i;ii;,;mi;i|iiii;i;一;i;5;一 i (上接 第l 5 页)漆包线生产企业似应在新品开发方面作较 四、结论 随 着我 国经 济 的快 速 发 展和 人 民生 活 水平 的大幅度提 高,对 有线、无线 通信 设 备、电 子计算 机、家用 电器、仪器 仪 表等 设备 的 需求量 日益提高。有些产品如空调器、电子 计算机、高清晰度电
26、视机等处于上升或起步 阶段,必 然会有较高柏需求 年增长率。例 如,据预测今后几年我国空调器需求年增长 率为 l 5 。至于其他较成熟 的产品也会因 产 品更新换代 新家庭的组建等因素,将会 有较 大 的需 求 年增长率。因此,从 总体 上讲 我 国漆 包线市 场发展潜 力应该是 巨大 的。但这种市场需求发展潜力一方面取决 于相 关连 的整机 产 品在 技 术和经 济 上应 能 与国外产品相竞争,即使在“复关”以后也应 如此;另一方面还面临外商独资和中外合资 的潦包线生产企业的有力竞争。从我国潦 包线行业现状看,在技术上与国外尚有一定 差距,某些 产品 尚须 依赖 进 品 因此,国 内 大 努
27、 力;还耍 不 断提 高 产 品质 量,降低 生 产 成本,提高产品眭能价格比。只有这样才 能减 少和 替代进 口,也 才能 改变 设备开 工不 足 的现状,进 一步 占领 和 扩大 市 场。为 此,我 国漆 包 线生 产企业 似应在 新 型 绝缘 漆 包 线 料的开发;漆料 的改性;复合 涂层技 术;涂 装 工艺 改进 等诸 多技 术方面 做许 多 扎实 而 细致的工作 参考 文献【1】中国电子元件行业协尝光电线缆分会电子线材专委会 技术委 员会 l 9 9 5 年论文集(2)【2】t 拽折电瑶鳢产品市场需求及其发展趋势 光电线境分 会电子线材专荽舍l 晒5 年套流会论文。【3】家用电器的新发展和对藩乜线的需求探讨 电线电缩 信息 1 9 9 5,N-2 P 5 【|】直焊性察氨酷潦包鳢的新 发展慨述,电鳃电蝇信息 l 佣 5 年 N-8,P 1 【6 1 t 耐热性潦包线 发屉概述 电线电境信息1 9 9 6 N B P 【0】超细 自轱直焊藩包线生产娃程中的质量控制,光电线 境 分会 电子 线材 专委 会 1 9 9 6 年(第 6 改)技 术窆 流 会电 文。维普资讯 http:/
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