CN101016210A - 一种超高强度电瓷配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高强度电瓷配方，其所包含的组份及重量百分比为：水曲柳粘土8～12％；长石粉9～13％；烧矾石粉37～47％彰武粘土6～10％；法库粘土5～10％；宽城粘土4～8％；宝丰粘土5.5～8.5％；永吉粘土4～8％；改性膨润土0.5～1.5％。按照本发明配方生产的电瓷产品的各项性能已达到并超过GB8411中V类瓷标准，特别是抗折强度可达到165～170Mpa(无釉)或221～231Mpa(有釉)，完全可以满足220～1000KV输变电系统的要求，是一种生产超高强度电瓷的新型配方，添补了我国此类产品的空白。

Description

一种超高强度电瓷配方
一、技术领域
本发明属于电瓷技术领域，具体涉及一种生产超高强度电瓷的配方。
二、背景技术
随着电力事业的迅速发展，电压等级的不断提高，我国对用于高压和超高压输变电系统的瓷绝缘子的要求也越来越高，而现有瓷绝缘子的瓷质性能已经达不到要求，特别是瓷质的抗折强度，一般仅在140Mpa～160Mpa水平上，根本不能满足220～1000KV输变电系统的要求。目前，此类产品就只能靠进口来满足国内的需求，这样，不但造成资金的大量流失，而且还严重地阻碍了电力事业的发展。
二、发明内容
本发明的目的是提供一种电瓷配方，应用该配方生产的电瓷产品绝缘性能好、机械强度高。
本发明一种超高强度电瓷配方，所包含的组份及重量百分比为：
水曲柳粘土8～12％   长石粉9～13％
烧矾石粉37～47％    彰武粘土6～10％
法库粘土5～10％     宽城粘土4～8％
宝丰粘土5.5～8.5％  永吉粘土4～8％
改性膨润土0.5～1.5％。
本发明的制作工艺与其它电瓷的制作工艺基本相同，采用湿成型，工艺流程如下：一次配料→湿法球磨→二次配料→湿法球磨→过筛除铁→榨泥→陈腐→真空挤制→阴干→修坯→光坯阴干→烘干→上釉上砂→装窑→培烧→瓷检→切割研磨→胶装→养生→检查→成品入库。
上述工艺中坯料的物理性能如下表：
  可塑性指数   成型水分(％)   湿坯耐压强度(MPa)     干坯体积密度(g/cm3)   干坯抗弯强度(MPa)
  液限水分   塑限水分 指数
  31.10   13.89   17.21   16.13   0.33     2.09   5.20～6.29
从上表可知，按照该配方配制的干坯的抗弯强度可达5.20～6.29MPa。
应用本发明配方生产的产品与传统高强度瓷的性能比较如下表：
性能项目 单位    传统高强度瓷 本发明产品
体积密度    g/cm3    2.51     2.72
吸水率    ％    0.02     0.015
开口孔隙率    ％    0.1     0.08
孔隙性    180MPa·h    不吸红     不吸红
抗折强度 无釉    MPa    140     165～170
有釉    MPa    160     221～231
冷热性能 无釉    K    160     180～185
有釉    K    180     220～230
体积电阻率    Ω·cm    1×1014     1.26～3.23×1016
表面电阻率    Ω·cm    1.1×1012     1.21-4.52×1013
相对介电常数    50HZ18.5℃    7.2     6.67
介质损耗正切    50HZ18.5℃    0.03     0.022
电气强度    KV/mm    22     28～30
耐受电压    KV    31     33
平均线膨胀系数    20～100℃ 10-6·K-1    5     4.7
   20～300℃    6.9     6.6
   20～600℃    7.0     6.7
从上表可知，按照本发明配方生产的电瓷产品的各项性能已达到并超过GB8411中V类瓷标准，特别是抗折强度可达到165-170Mpa(无釉)或221～231Mpa(有釉)，完全可以满足220～1000KV输变电系统的要求，是一种生产超高强度电瓷的新型配方，添补了我国此类产品的空白，极大地推动了电力事业的发展。
四、具体实施方式
本发明按统一的生产工艺和不同重量百分比的组份，可生产出不同性能的超高强度电瓷产品，下述为几个实施例：
实施例1：
水曲柳粘土8％   长石粉9％
烧矾石粉47％    彰武粘土6％
法库粘土5％     宽城粘土7％
宝丰粘土8.5％   永吉粘土8％
改性膨润土1.5％
按照本实施例配比制成的产品，主要瓷质性能如下：
抗折强度：170Mpa(无釉)；231Mpa(有釉)
冷热性能：180K(无釉)；230K(有釉)
体积电阻率：1.26×1016Ω·cm
表面电阻率：1.21×1013Ω·cm
电气强度：28KV/mm
依照本实施例，已小批量生产出110KV、220KV断路器瓷套，220KV出线瓷套、穿墙套管，500KV～1000KV断路器支柱等产品，其抗弯破坏值不小于94KN.m，内压破坏值不小于5.0Mpa。
实施例2：
水曲柳粘土10％    长石粉  12％
烧矾石粉42％   彰武粘土9％
法库粘土9％    宽城粘土4％
宝丰粘土7％    永吉粘土6％
改性膨润土1.0％
按照本实施例配比制成的产品，主要瓷质性能如下：
抗折强度：168.3Mpa(无釉)；225.1Mpa(有釉)
冷热性能：180K(无釉)；225K(有釉)
体积电阻率：2.34×1016Ω·cm
表面电阻率：3.21×1013Ω·cm
电气强度：29KV/mm
依照本实施例，已小批量生产出220～1000KV等级的瓷绝缘子产品，其抗弯破坏值不小于55KN.m，内压破坏值不小于3.7Mpa。
实施例3：
水曲柳粘土12％  长石粉13％
烧矾石粉37％    彰武粘土10％
法库粘土10％    宽城粘土8％
宝丰粘土5.5％   永吉粘土4％
改性膨润土0.5％
按照本实施例配比制成的产品，主要瓷质性能如下：
抗折强度：165.7Mpa(无釉)；221.8Mpa(有釉)
冷热性能：185K(无釉)；230K(有釉)
体积电阻率：3.23×1016Ω·cm
表面电阻率：4.52×1013Ω·cm
电气强度：30KV/mm
依照本实施例，已小批量生产出110～1000KV等级的瓷绝缘子产品，力臂延伸至3680mm抗弯破坏值不小于30.1KN.m，内压破坏值不小于4.25Mpa。
按照本发明配方生产的电瓷产品的瓷质性能，可达到国际同类瓷领先水平，完全可以满足超高压输变电系统对电瓷绝缘子的要求。

Claims (4)

1、一种超高强度电瓷配方，其特征是：所包含的组份及重量百分比为：水曲柳粘土8～12％；长石粉9～13％；烧矾石粉37～47％；彰武粘土6～10％；法库粘土5～10％；宽城粘土4～8％；宝丰粘土5.5～8.5％；永吉粘土4～8％；改性膨润土0.5～1.5％。
2、根据权利要求1所述的一种超高强度电瓷配方，其特征是：所包含的组份及重量百分比为：水曲柳粘土8％；长石粉9％；烧矾石粉47％；彰武粘土6％；法库粘土5％；宽城粘土7％；宝丰粘土8.5％；永吉粘土8％；改性膨润土1.5％。
3、根据权利要求1所述的一种超高强度电瓷配方，其特征是：所包含的组份及重量百分比为：曲柳粘土10％；长石粉12％；烧矾石粉42％；彰武粘土9％；法库粘土9％；宽城粘土4％；宝丰粘土7％；永吉粘土6％；改性膨润土1.0％。
4、根据权利要求1所述的一种超高强度电瓷配方，其特征是：所包含的组份及重量百分比为：水曲柳粘土12％；长石粉13％；烧矾石粉37％；彰武粘土10％；法库粘土10％；宽城粘土8％；宝丰粘土5.5％；永吉粘土4％；改性膨润土0.5％。
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