本发明涉及铝型材，更具体地说，本发明涉及一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材及其制备方法。
背景技术：
1、液冷电机主要指的是使用液冷方式进行降温散热的电机，这种电机一般是在电机外壳的内壁设置液冷腔；液冷腔内部的冷却液也是采用两种形式，一种是密封储存在液冷腔内部，另一种是通过外部的管路在液冷腔内外进行流动式降温散热处理；而为了保证传热散热效率，液冷电机一般采用高强度铝型材制作外壳。
2、专利(cn112538586a)公开了一种新能源汽车用液冷电机壳挤压铝型材，其成分配比如下：mg：0.55％-0.60％；si：0.45％-0.50％；mg：si＝1.2-1.30；fe＜0.10％-0.20％；mn、cr、zn三者的总占比＜0.05％。本发明制备的型材出料稳定、平直，产品尺寸符合图纸要求，弯曲、扭拧度符合图纸要求，产品轮廓度检测符合检具要求。从铸锭开始加热到挤压型材的淬火都能保证可溶解的相组织不从固溶中析出或呈现小颗粒的弥散析出。变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶过程、制品力学性能及制品表面质量均有很大提升。制品表面未出现麻点、裂纹等倾向。金属变形的不均匀性几乎没有。
3、上述专利文献中的液冷电机壳挤压铝型材，其中的水道就是液冷腔，水道并未做特殊处理，长时间使用后，水道表面容易结垢影响后续的液冷效果，同时也会降低电机外壳的使用寿命。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材及其制备方法。
2、一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，包括高强度铝型材外壳，所述高强度铝型材外壳的水道内壁设有涂层；所述涂层原料按照重量百分比计算包括：1.5～2.5％的功能填料，其余为基础涂料。
3、进一步的，所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：3.7～4.7％的硅酸乙酯、2.5～3.5％的甲基三甲氧基硅烷、2.5～3.5％的醋酸溶液、12～16％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇。
4、进一步的，所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.1～5.9％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.2～4.2％的硅酸乙酯、1.7～2.3％的醋酸溶液、7.5～8.5％的聚偏氟乙烯、0.95～1.05％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
5、进一步的，所述基础涂料原料中的醋酸溶液的浓度为0.2～0.4mol/l，所述功能填料原料中的醋酸溶液的浓度为0.9～1.1mol/l。
6、进一步的，所述涂层原料按照重量百分比计算包括：1.8～2.2％的功能填料，其余为基础涂料；所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：4.0～4.4％的硅酸乙酯、2.8～3.2％的甲基三甲氧基硅烷、2.8～3.2％的醋酸溶液、13～15％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇；所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.3～5.7％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.5～3.9％的硅酸乙酯、1.9～2.1％的醋酸溶液、7.8～8.2％的聚偏氟乙烯、0.98～1.02％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
7、进一步的，所述涂层原料按照重量百分比计算包括：2.0％的功能填料，其余为基础涂料；所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：4.2％的硅酸乙酯、3.0％的甲基三甲氧基硅烷、3.0％的醋酸溶液、14％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇；所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.5％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.7％的硅酸乙酯、2.0％的醋酸溶液、8.0％的聚偏氟乙烯、1.0％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
8、本发明还提供一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材的制备方法，具体制备步骤如下：
9、步骤一：称取基础涂料原料中的硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、醋酸溶液、聚丙烯酸酯乳液、无水乙醇和功能填料原料中的十七氟癸基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯、醋酸溶液、聚偏氟乙烯、纳米炭黑、无水乙醇；
10、步骤二：将步骤一中基础涂料原料中的硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷加入到基础涂料原料中十分之一重量份的无水乙醇中，然后再加入基础涂料原料中的醋酸溶液，加热搅拌处理5～7小时，得到基料a；
11、步骤三：将步骤一中的聚丙烯酸酯乳液加入到基础涂料原料中剩余的无水乙醇中搅拌处理10～20分钟，得到基料b，将步骤二中的基料a和基料b进行搅拌处理10～20分钟，得到基础涂料；
12、步骤四：将步骤一中功能填料原料中的十七氟癸基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯加入到功能填料原料中的无水乙醇中，然后加入功能填料原料中的醋酸溶液，搅拌处理45～51小时，再加入聚偏氟乙烯、纳米炭黑超声处理10～20分钟，得到功能填料；
13、步骤五：将步骤三中的基础涂料和步骤四中的功能填料进行共混搅拌处理40～60分钟，得到涂层原料，将涂层原料均匀喷涂在高强度铝型材的水道内壁，进行烘干固化处理，在水道内壁表面制出涂层，从而制得液冷电机外壳配套用高强度铝型材。
14、进一步的，在步骤二中，加热温度为65～75℃，搅拌转速为180～300r/min，在步骤三中，搅拌转速为480～600r/min；在步骤四中，搅拌转速为480～600r/min，超声频率为1.4～1.6mhz，超声功率为400～600w；在步骤五中，搅拌转速为180～300r/min，烘干温度为180～240℃，烘干处理时间1～2小时。
15、进一步的，在步骤二中，加热温度为65℃，搅拌转速为180r/min，在步骤三中，搅拌转速为480r/min；在步骤四中，搅拌转速为480r/min，超声频率为1.4mhz，超声功率为400w；在步骤五中，搅拌转速为180r/min，烘干温度为180℃，烘干处理时间1小时。
16、进一步的，在步骤二中，加热温度为70℃，搅拌转速为240r/min，在步骤三中，搅拌转速为540r/min；在步骤四中，搅拌转速为540r/min，超声频率为1.5mhz，超声功率为500w；在步骤五中，搅拌转速为240r/min，烘干温度为210℃，烘干处理时间1.5小时。
17、本发明的技术效果和优点：
18、1、采用本发明的原料配方所制备出的液冷电机外壳配套用高强度铝型材，在铝型材电机外壳水道内壁制出涂层，通过涂层对水道内壁进行疏水防结垢处理，可有效避免水道在长时间使用后发生结垢，保证液冷电机的液冷处理效果，同时保证电机外壳的使用寿命；涂层原料中以甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯为原料，通过醋酸催化制备了si-o-si网络，引入有机聚丙烯酸酯乳液形成基础涂料，以十七氟癸基三乙氧基硅烷缩合产物以及聚偏氟乙烯处理后的纳米炭黑配合作为功能填料，在基础涂料中添加功能填料，在铝型材电机外壳水道内壁制备了防污疏水涂层；甲基三甲氧基硅烷中si—ch3键，与si相连的—ch3经过溶胶-凝胶水解后，连接在si—o—si主链上，该基团的存在使涂层具备疏水性能；十七氟癸基三乙氧基硅烷和硅酸乙酯在酸性条件下形成以si—o—si为骨架的结构，氟化聚合物的添加能够赋予涂层疏水疏油的性能；作为有机物的聚丙烯酸酯乳液醇溶液既具备良好的成膜性能，同时又具备良好的柔性，缓解了涂料经焙烘后涂层的内应力，减缓了涂层因高温焙烘而产生碎裂的问题，涂层呈现完整无裂纹状态，乳液的粒径分布影响涂层的完整性；纳米炭黑的使用，使得涂层表面由大量纳米颗粒紧密相连所构成，部分纳米颗粒团聚成凸起结构，同时形成大量的小凹槽，此微纳米粗糙结构有利于空气的贮存，微纳米粗糙结构中微小凹槽增多，凹槽中的空气形成“气垫”效应，降低了水与涂层表面的接触面积，涂层表面的疏水性自然得到提高，同时疏水涂层表面的空气可有效对结垢物质进行隔离处理，可有效保证水道内壁的防结垢效果；
19、2、本发明在制备液冷电机外壳配套用高强度铝型材的过程中，将硅酸乙酯、甲基三氧基硅烷在醋酸催化下反应，保证硅酸乙酯、甲基三氧基硅烷的正常反应进行工作，进而保证基料a形成以si—o—si键为骨架的聚合物；将聚丙烯酸酯乳液和无水乙醇进行共混得到基料b，然后将基料a和基料b进行共混，得到包含si—o—si骨架的基础涂料；将十七氟癸基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯在醋酸催化作用下，反应形成以si—o—si为骨架的结构，并在骨架机构中进行氟化处理，可有效保证功能填料的疏水疏油性能，同时在功能填料中加入聚偏氟乙烯处理后的纳米炭黑，通过超声处理，可有效将聚偏氟乙烯处理后的纳米炭黑均匀分散到功能填料中，从而进一步加强功能填料的疏水疏油性能；将基础涂料和功能填料进行共混搅拌处理，形成涂层原料，然后均匀喷涂在铝型材外壳的水道内壁，进行烘干固化处理，可有效在水道内壁表面制出涂层，从而制得液冷电机外壳配套用高强度铝型材。
1.一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：包括高强度铝型材外壳，所述高强度铝型材外壳的水道内壁设有涂层；所述涂层原料按照重量百分比计算包括：1.5～2.5％的功能填料，其余为基础涂料。
2.根据权利要求1所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：3.7～4.7％的硅酸乙酯、2.5～3.5％的甲基三甲氧基硅烷、2.5～3.5％的醋酸溶液、12～16％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇。
3.根据权利要求2所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.1～5.9％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.2～4.2％的硅酸乙酯、1.7～2.3％的醋酸溶液、7.5～8.5％的聚偏氟乙烯、0.95～1.05％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
4.根据权利要求3所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：所述基础涂料原料中的醋酸溶液的浓度为0.2～0.4mol/l，所述功能填料原料中的醋酸溶液的浓度为0.9～1.1mol/l。
5.根据权利要求3所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：所述涂层原料按照重量百分比计算包括：1.8～2.2％的功能填料，其余为基础涂料；所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：4.0～4.4％的硅酸乙酯、2.8～3.2％的甲基三甲氧基硅烷、2.8～3.2％的醋酸溶液、13～15％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇；所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.3～5.7％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.5～3.9％的硅酸乙酯、1.9～2.1％的醋酸溶液、7.8～8.2％的聚偏氟乙烯、0.98～1.02％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
6.根据权利要求3所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材，其特征在于：所述涂层原料按照重量百分比计算包括：2.0％的功能填料，其余为基础涂料；所述基础涂料的原料按照重量百分比计算包括：4.2％的硅酸乙酯、3.0％的甲基三甲氧基硅烷、3.0％的醋酸溶液、14％的聚丙烯酸酯乳液，其余为无水乙醇；所述功能填料的原料按照重量百分比计算包括：5.5％的十七氟癸基三乙氧基硅烷、3.7％的硅酸乙酯、2.0％的醋酸溶液、8.0％的聚偏氟乙烯、1.0％的纳米炭黑，其余为无水乙醇。
7.一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
8.根据权利要求7所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材的制备方法，其特征在于：在步骤二中，加热温度为65～75℃，搅拌转速为180～300r/min，在步骤三中，搅拌转速为480～600r/min；在步骤四中，搅拌转速为480～600r/min，超声频率为1.4～1.6mhz，超声功率为400～600w；在步骤五中，搅拌转速为180～300r/min，烘干温度为180～240℃，烘干处理时间1～2小时。
9.根据权利要求8所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材的制备方法，其特征在于：在步骤二中，加热温度为65℃，搅拌转速为180r/min，在步骤三中，搅拌转速为480r/min；在步骤四中，搅拌转速为480r/min，超声频率为1.4mhz，超声功率为400w；在步骤五中，搅拌转速为180r/min，烘干温度为180℃，烘干处理时间1小时。
10.根据权利要求8所述的一种液冷电机外壳配套用高强度铝型材的制备方法，其特征在于：在步骤二中，加热温度为70℃，搅拌转速为240r/min，在步骤三中，搅拌转速为540r/min；在步骤四中，搅拌转速为540r/min，超声频率为1.5mhz，超声功率为500w；在步骤五中，搅拌转速为240r/min，烘干温度为210℃，烘干处理时间1.5小时。
