CN102786289A - 高铝直流瓷绝缘子及其制备方法 - Google Patents

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朱文浩
刘少华
董显林
王根水
黄蕴君
罗杰
仲伯煊
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Abstract

本发明公开了一种高铝直流瓷绝缘子，包含由如下重量份数的原料配方制成：黑粘土10-15份，高铝矾土1-5份，氧化铝30-40份，白胶泥5-10份，钾长石5-10份，泾阳土10-20份，博爱粘土15-25份。本发明瓷绝缘子机械性能好且生产成本低，易于工艺控制；采用高铝矾土和黑粘土，缩短球磨时间，既减少了成本又改善了工艺性能。本发明引入5-10%低钠钾长石，坯料化学成分中Na含量少于0.2%，能阻止电瓷材料中由于碱金属钠离子在迁移过程中产生的局部膨胀应力致使绝缘子破裂，同时能更好地解决当离子迁移时瓷件内部形成电阻率不同的导电层，引起电场分布不均匀，在直流电场长时间作用下使绝缘子击穿问题。

Description

高铝直流瓷绝缘子及其制备方法
技术领域
本发明属于电瓷技术领域，，具体涉及一种高铝直流瓷绝缘子配方及其制备方法。
背景技术
电瓷坯料是指黏土原料和熔剂性原料及其他原料（石英、高铝原料或其他矿物原料）按一定比例组成的混合物，经磨细和混合成为可供制坯用泥料，这种制坯用的泥料就简称为坯料。
在确定各种原料比例时必须保证坯料能满足电瓷生产过程所要求的工艺性能和烧成后瓷质的物理性能要求。烧成前坯料的工艺性能只要取决于黏土原料的品质和用量，坯料的烧成工艺主要取决于熔剂原料。
电瓷在直流电场下的长期老化问题比交流电场下严重，主要关键是瓷材料：当其他条件相同时，电瓷材料组成中的碱金属Na+在迁移过程中由于获得电子，形成体积比离子体积大的原子，由此产生的局部膨胀应力是绝缘子破裂；当离子迁移时，瓷件内部形成电阻率不同的导电层，引起电场分布不均匀，在直流电场长时间作用下，使绝缘子击穿。因此开发一种直流瓷绝缘子十分必要。
机械强度一直是电瓷生产追求的最重要的性能，因为电瓷材料具有高强度时，在同等电压等级的条件下，可以提高材料的使用率，降低成本。传统的直流瓷绝缘子，机械强度不高，上釉后对提高电瓷的机、电、热性能效果不好，尤其是不能较大的提高瓷质的弯曲强度。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机械性能好，且生产成本低的高铝直流瓷绝缘子及其制备方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：一种高铝直流瓷绝缘子，包含由如下重量份数的原料配方制成：黑粘土10-15份，高铝矾土1-5份，氧化铝30-40份，白胶泥5-10份，钾长石5-10份，泾阳土10-20份，博爱粘土15-25份。
所述高铝直流瓷绝缘子无釉弯曲强度大于188Mpa，拉伸强度大于115MPa。
上述高铝直流瓷绝缘子的制备方法，首先将原料按配好的比例称料，加入基料原料总重量30%的水得到浆料，然后对浆料进行球磨9-10h，得到的新浆料经过筛除铁后进行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；生坯经上釉、烧成、胶装后得到最后的成品。
本发明的有益效果是：本发明瓷绝缘子机械性能好且生产成本低，易于工艺控制；无釉弯曲强度大于188MPa,。拉伸强度大于115MPa。所用原料均为现有的普通陶瓷矿物原料，采用高铝矾土和黑粘土，缩短球磨时间，既减少了成本又改善了工艺性能。为解决电瓷绝缘子在直流电场下的长期老化问题，本发明引入5-10%低钠钾长石，坯料化学成分中Na含量少于0.2%，能阻止电瓷材料中由于碱金属钠离子在迁移过程中产生的局部膨胀应力致使绝缘子破裂，同时能更好地解决当离子迁移时瓷件内部形成电阻率不同的导电层，引起电场分布不均匀，在直流电场长时间作用下使绝缘子击穿问题。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中所用原料均为现有的普通陶瓷矿物原料。
实施例1：
一种高铝直流瓷绝缘子，包含由如下重量份数的原料配方制成：黑粘土12份、高铝矾土4份、氧化铝35份、白胶泥6份、钾长石6份、泾阳土15份、博爱粘土22份。
制备时，首先将原料按配好的比例称料，加入基料原料总重量30%的水得到浆料，然后对浆料进行球磨9h，得到的新浆料经过筛除铁后进行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；生坯经上釉、烧成、胶装后得到最后的成品。
本实施例高铝直流瓷绝缘子的性能如下：
体积密度：2.83 g/cm3；
开口孔隙率：0.076%；
闭口孔隙率：6.85%；
拉伸强度：114Mpa；
弯曲强度: 无釉187MPa  上釉198Mpa。
实施例2：
一种高铝直流瓷绝缘子，包含由如下重量份数的原料配方制成：黑粘土12份、高铝矾土5份、氧化铝35份、白胶泥5份、钾长石7份、泾阳土16份、博爱粘土20份。
制备时，首先将原料按配好的比例称料，加入基料原料总重量30%的水得到浆料，然后对浆料进行球磨10h，得到的新浆料经过筛除铁后进行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；生坯经上釉、烧成、胶装后得到最后的成品。
本实施例高铝直流瓷绝缘子的性能如下：
体积密度：2.84 g/cm3；
开口孔隙率：0.078%；
闭口孔隙率：6.87%；
拉伸强度：117Mpa；
弯曲强度: 无釉190MPa  上釉199MPa
实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是高铝直流瓷绝缘子的原料配方，具体如下：
黑粘土10份，高铝矾土1份，氧化铝40份，白胶泥9份，钾长石5份，泾阳土10份，博爱粘土25份。
实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是高铝直流瓷绝缘子的原料配方，具体如下：
黑粘土15份，高铝矾土2份，氧化铝30份，白胶泥10份，钾长石10份，泾阳土18份，博爱粘土15份。
实施例5：与实施例1基本相同，所不同的是高铝直流瓷绝缘子的原料配方，具体如下：
黑粘土13份，高铝矾土4份，氧化铝32份，白胶泥7份，钾长石8份，泾阳土20份，博爱粘土16份。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高铝直流瓷绝缘子，其特征在于，包含由如下重量份数的原料配方制成：黑粘土10-15份，高铝矾土1-5份，氧化铝30-40份，白胶泥5-10份，钾长石5-10份，泾阳土10-20份，博爱粘土15-25份。
2.根据权利要求1所述的高铝直流瓷绝缘子，其特征在于，所述高铝直流瓷绝缘子无釉弯曲强度大于188Mpa，拉伸强度大于115MPa。
3.根据权利要求1所述的高铝直流瓷绝缘子的制备方法，其特征在于，
首先将原料按配好的比例称料，加入基料原料总重量30%的水得到浆料，然后对浆料进行球磨9-10h,得到的新浆料经过筛除铁后进行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；生坯经上釉、烧成、胶装后得到最后的成品。
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