特殊染料可防止不必要的电动机更换

在不久的将来有一天，电动机中的染料可能会指示电缆绝缘层何时变脆并且需要更换电动机。马丁·路德大学(Halle-Wittenberg)(MLU)的科学家与特种化学品集团ALTANA的子公司ELANTAS共同开发了一种新工艺，该工艺可使染料直接整合到绝缘材料中。通过改变颜色，它们揭示出电动机中铜线周围的绝缘树脂层已经退化了多少。研究结果发表在《先进材料》杂志上。

长期以来，现代内燃机具有可识别例如何时需要换油的检测器，从而节省了不必要的检查。电动机也显示磨损迹象。在内部，它们通常由紧密缠绕的铜线组成，而这些铜线又涂有绝缘树脂。MLU化学研究所的Wolfgang Binder教授解释说：“这种绝缘随着时间的变化而变化，由于热和化学过程而变质，因此会变脆。” 但是，无法从外部判断内部电线周围的绝缘是否完好无损，或者是否需要更换整个电动机。

来自MLU的科学家受命代表ALTANA的ELANTAS部门寻找解决此问题的方法，该部门生产用于这种绝缘的特殊树脂系统。MLU的化学家亚历山大·芬坦(Alexander Funtan)解释说：“到目前为止，开发人员一直致力于材料在特定条件下的降解程度。” 然后就需要更换之前需要多长时间提出了建议。但是，实际磨损取决于使用条件，尤其是温度。因此，Funtan开发了一种试验台，他用几个月的时间来分析四种不同的树脂系统，以确定在不同温度下会形成哪些降解产物。

他发现四种树脂体系在不同温度条件下始终释放出一种特定的醇。他说：“然后，我们与ELANTAS的研究人员和开发人员紧密合作，找到了这种酒精的传感器分子。” 换句话说，一种易于检测的物质，当酒精与之结合时其性质会发生变化。传感器分子还必须承受高温和正常的生产过程。另一个要求是，它不会改变绝缘材料的电化学性能。选择的染料通常是在紫外线下会发出红橙色的染料。但是当酒精与之结合时，色谱会变为浅绿色。

然后可以使用可以直接安装在引擎中的特殊设备分析不同的色谱。宾德说：“这样一来，您无需打开引擎就可以查看是否有必要进行更换。” 希望将来可以避免不必要的电动机更换。新的绝缘材料可用于电动汽车的电动机以及机器和其他设备。“这些结果揭示了将基础大学的研究与商业应用知识相结合可以实现的目标，”汉堡ELANTAS研究与开发负责人西蒙·罗斯特(Simon Rost)博士说。“将来，这将使我们能够为客户提供附加值，并进一步为可持续发展做出贡献。”

ELANTAS于今年年初为新工艺申请了专利。这项研究由特殊化学品集团ALTANA资助，也由的BAT4EVER项目资助，这是“ Horizo​​n 2020”计划的一部分。

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