CN102531569A - 一种纳米高阻浆料的配方及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米高阻浆料的配方及其制备工艺，所述的制备工艺为：（1）按重量百分比为氧化硅12.5%-13.5%、氧化锌37.5%-40%、氧化铋25%-30%、氧化铬5%-10%、氧化锑12.5%-17.5%的配方配料1000g并倒入瓷质球筒内；（2）按照配料：聚乙烯醇胶水=1:0.9-1.1的重量比称取聚乙烯醇胶水并倒入瓷质球筒内；（3）按照配料：消泡剂=1000g:1-3ml的质量体积比量取消泡剂并滴入瓷质球筒内；（4）将瓷质球筒密闭并放置在球磨机上，球磨18-24h后即制得纳米高阻浆料。本发明的浆料均匀度高、流动性好、易喷涂且涂层均匀细腻，在大电流冲击下的耐受水平可提高50%以上。

Description

一种纳米高阻浆料的配方及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种无机非金属材料及其产品，具体地说是一种纳米高阻浆料的配方及其制备工艺。

背景技术

氧化锌电阻片具有非常优越的非线性特性，作为避雷器的核心部件被广泛地应用于电力系统中，保护电器设备免受雷电等过电压的破坏。近年来，随着经济的发展，对输运电容、电压的要求不断提高，对输变电设备的安全性、可靠性要求也越来越高，因此对金属氧化物避雷器的运行安全可靠性、重量轻质化和体积小型化提出了更高的要求。

现有氧化锌电阻片由于侧面绝缘强度不够，在大电流下易发生侧面闪络、小孔击穿等侧面放电现象，导致电阻片失效，失去保护能力。为了提高电阻片侧面能量耐受能力，常采取的方式是在侧面涂敷高阻绝缘涂层，作为侧面绝缘材料。目前常用的侧面绝缘材料有：环氧釉、玻璃釉和无机高阻层。环氧釉是由绝缘性能良好的环氧树脂加入一定量的无机填料、稀释剂、着色剂等组成，其绝缘性能好；但由于其附着力差，且膨胀系数与阀片相差大，受热冲击时易产生微裂纹等缺陷，导致绝缘性能下降。玻璃釉的绝缘能力和耐污能力好，是较为理想的侧面保护材料，但是玻璃釉的膨胀系数不一致，在电阻片承受大电流冲击时，易开裂，甚至脱落等；此外根据环保的要求，一般采用无铅玻璃釉，而大部分的无铅玻璃釉烧结温度较高地超出了电阻片的热处理温度，导致电阻片的性能裂化，限制了适用范围。

目前较为常用的是无机高阻层，其是与电阻片胚体一起经高温烧结而成的绝缘陶瓷。一般来说，无机高阻层均匀致密，与电阻片在热性能和机械性能方面有很大的相似性，与基体之间存在一定厚度的过渡层，耐热冲击性能较高。因此，无机高阻绝缘层一直是国内外研究的热点。但现有制取无机高阻层的浆料由于所选用的氧化物原料组合及配比不合适，普遍存在绝缘能力较差、流动性不好的缺陷，使得电阻片的耐受水平受到较大的局限。

发明内容

本发明的目的是针对现有的制取无机高阻层的浆料存在的问题，提供一种均匀度高、流动性好并能大大提高电阻片的大电流耐受水平的纳米高阻浆料的配方及其制备工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种纳米高阻浆料的配方，所述配方的重量百分比为：氧化硅12.5%-13.5%、氧化锌37.5%-40%、氧化铋25%-30%、氧化铬5%-10%、氧化锑12.5%-17.5%。

所述的制备工艺为：

（1）按配方的重量百分比称取各原料共计1000g，并将配制的混合配料倒入瓷质球筒内；

（2）按照配料：聚乙烯醇胶水=1:0.9-1.1的重量比称取聚乙烯醇胶水，并将聚乙烯醇胶水倒入瓷质球筒内；

（3）按照配料：消泡剂=1000g:1-3ml的质量体积比量取消泡剂，并将消泡剂滴入瓷质球筒内；

（4）将瓷质球筒密闭并将瓷质球筒按规定放置在球磨机上，球磨18-24h后即制得纳米高阻浆料。

所述步骤（3）中的消泡剂为草酸。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明的纳米高阻浆料具有均匀度高、流动性好的优点，便于喷涂、喷枪不易堵塞且涂层均匀细腻；且在4/10us大电流冲击下的耐受水平相比传统浆料可提高50%以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

首先取128g氧化硅、385g氧化锌、262g氧化铋、72g氧化铬和153g氧化锑进行混合配料，并将配制的混合配料倒入瓷质球筒内；接着将950g的聚乙烯醇胶水倒入瓷质球筒内，用以增加电阻片涂层的表面电阻，即增强电阻片的侧面绝缘；然后将1.5ml的草酸作为发泡剂滴入瓷质球筒内，草酸主要用于去除磨料过程中产生的泡沫，起到消饱和稀释作用；最后密闭瓷质球筒并将瓷质球筒按规定放置在球磨机上，球磨20h后即制得纳米高阻浆料。

实施例2

首先取132g氧化硅、375g氧化锌、272g氧化铋、87g氧化铬和134g氧化锑进行混合配料，并将配制的混合配料倒入瓷质球筒内；接着将1100g的聚乙烯醇胶水倒入瓷质球筒内，用以增加电阻片涂层的表面电阻，即增强电阻片的侧面绝缘；然后将2.4ml的草酸作为发泡剂滴入瓷质球筒内，草酸主要用于去除磨料过程中产生的泡沫，起到消饱和稀释作用；最后密闭瓷质球筒并将瓷质球筒按规定放置在球磨机上，球磨24h后即制得纳米高阻浆料。

本发明的纳米高阻浆料的性能，分别以Ф30 mm和Ф42 mm的电阻片作为样品和原先采用的浆料进行4/10us大电流冲击耐受测试，其中相同外径的电阻片所采用的涂层厚度相同，测试的结果如表1所示。其中采用原有浆料的Ф30 mm电阻片在4/10us大电流冲击下的耐受水平不超过40 KA，而采用本发明浆料的Ф30 mm电阻片在4/10us大电流冲击下的耐受水平不小于65 KA；采用原有浆料的Ф42mm电阻片在4/10us大电流冲击下的耐受水平不超过65KA，而采用本发明浆料的Ф42mm电阻片在4/10us大电流冲击下的耐受水平不小于100KA，即采用本发明纳米高阻浆料制成的电阻片相比传统浆料制成的电阻片在4/10us大电流冲击下的耐受水平可提高50%以上。另外，本发明的纳米高阻浆料还具有均匀度高、流动性好的优点，便于喷涂、喷枪不易堵塞且涂层均匀细腻。

表1  4/10us大电流冲击耐受水平对照表。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种纳米高阻浆料的配方，其特征在于所述配方的重量百分比为：氧化硅12.5%-13.5%、氧化锌37.5%-40%、氧化铋25%-30%、氧化铬5%-10%、氧化锑12.5%-17.5%。

2.如权利要求1所述的纳米高阻浆料的制备工艺，其特征在于所述的制备工艺为：

（1）按配方的重量百分比称取各原料共计1000g，并将配制的混合配料倒入瓷质球筒内；

（2）按照配料：聚乙烯醇胶水=1:0.9-1.1的重量比称取聚乙烯醇胶水，并将聚乙烯醇胶水倒入瓷质球筒内；

（3）按照配料：消泡剂=1000g:1-3ml的质量体积比量取消泡剂，并将消泡剂滴入瓷质球筒内；

（4）将瓷质球筒密闭并将瓷质球筒按规定放置在球磨机上，球磨18-24h后即制得纳米高阻浆料。

3.根据权利要求2所述的纳米高阻浆料的制备工艺，其特征在于所述步骤（3）中的消泡剂为草酸。