离子膜用于压缩机电机定子的防腐新途径

马汉堡

(安徽省涂装工艺研究中心，安徽芜湖，241000)

0 引 言

压缩机电机的定子通常采用隧道炉发兰工艺来解决防腐问题，但是效果一直不十分理想，尚无一项可行性的技术措施来取代这种传统工艺。催化无机膜的问世，开辟了压缩机电机定子防腐的一种新途径。

自催化无机离子膜简称离子膜，是工件材料基体在无机离子溶液中自催化反应生成的膜层，它防腐性能优越，膜层薄、牢固，膜层与材料基体恰似冶金式联结，属环保型保护层。

1 问题的提出

压缩机电机定子铁心是多层硅钢片，经高压冲制叠加而成的。由于电机特性要求，电机定子铁心涡流要减小，这样对定子铁心表面处理要求特别苛刻。当钢材在未加工成型前，放在空间搁置，表面氧化生锈，这种锈蚀层称浮锈，一旦通过机械加工成型后，如剪切、拉伸、切割、冲压过程中受到各种工艺及各个方向力的作用，材料机械密度和结构组织都会发生改变，钢材(如钢板)在宏观上看似乎平整光滑，但在微观显微镜观察下，钢板表面像人的皮肤一样有很多粗糙的毛细孔。这些毛细孔一直延伸到钢板材料中间层，在加工过程中受环境污染的介质，如表面处理中的强酸性溶液、强碱性溶液、水份、油污、灰尘等都会沿着这些毛细孔渗透到机体内部去，尽管在后处理的工序中不断清洗处理，也无济于事。随着时间的推移，短则两三个月，长则半年一年以后，锈蚀从内部向处边延伸出来，锈蚀面不断扩大，直至腐蚀严重破坏为止。

对于压缩机电机定子铁心的危害就更为突出了，又是多层簿片叠加压制而成的工件，压缩机电机定子总成长年在R1342a 和R600a 的介质和密闭状态下，而且还具有一定的温度、压力状况下运行，所以定子铁心保护膜必须具备优良的绝缘性、防腐性、耐压性、热稳定性和制冷剂、溶剂油不相溶的优良品质。

2 自催化无机离子膜

自催化无机离子膜合理的表面处理工艺流程是做好防腐技术的前提，压缩机电机定子铁心表面处理的工艺流程方框图如图1 所示。

图1 表面处理的工艺流程方框图

离子膜防腐性能优良，机体不会被腐蚀，也避免了漏电现象的发生，绝缘性和安全性都得到保证。制冷剂与溶剂油长年运行中产生H2O 现象，也不会与水相溶，尤其是R134a 和R600a 这两种制冷剂，在低温状态下也不会结冰。通道不会被堵塞，管路运行通畅，保障机组正常运行。

离子膜热稳定性好，在150℃状态下亦能正常运行，膜层不会被破坏。R134a 制冷剂属氟里昂和氟的混合物，而R600a 是丁烷(烃类制冷剂)制冷剂，这两种制冷剂与离子膜却不相溶，而且价格低廉，非常经济。

压缩机的定子总成按照GB /13501－2008《封闭式制冷压缩机用电机绝缘相溶性的试验方法》，在150℃、2．5MPa、168 h 状态下进行试验，电机定子总成未发生任何变化，符合质量检验要求。结果如表1 所示。

表1 压缩机用电机定子铁心总成检测结果

3 隧道炉发兰工艺

目前压缩机电机定子铁心通常采用隧道炉，燃气加热退火发兰工艺，在硅钢片上产生兰褐色膜层，外表美观，膜层簿，不影响零件精密度，但抗蚀、耐磨能力比其它膜层低，这种氧化膜防腐性能较差，膜层极簿，一般只有0．5～1．5 μm，2 小时盐雾试验就锈蚀严重，膜层受到破坏，而离子膜盐雾试验280 小时后仍然没有任何变化。

4 两种工艺的分析

目前厂家为何仍采用隧道炉发兰工艺分析认为，一是暂时尚未找到成熟可行的替代工艺技术，二是它与R134a 和R600a 以及溶剂油的不相溶性，但忽略了这种氧化发兰膜防腐性较差所带来后遗症。在长年运行中不时会产生机体腐蚀，绝缘层被破坏，产生漏电现象发生，安全性得不到保证。介质中制冷剂和溶剂油长年运行产生H2O 现象，与水反应生成酸性物质沉淀滞留在介质中，产生结冰现象，堵塞通道管路造成机组系统不能正常运行。

实验证明，离子膜的问世开辟了压缩机电机定子防腐绝缘应用的新途径，是可行的，有待于进一步开发应用。

参考资料

［1］ 艾万斯U R．金属的腐蚀与氧化［M］．华宝定译．北京:机械工业出版社，1976．

［2］ 马汉堡．现代涂装技术［J］．材料保护，1995，28(8):11－12．