CN104217841B - 一种变压器外壳材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力材料领域，公开了一种变压器外壳材料，其由如下原料制备而成：白云石，锂基膨润土，二硫化钼，三聚磷酸铝，白石墨，碳化硅，硫酸铅，不锈钢，氧化镁，氢氧化铝。本发明制备的变压器外壳材料具备较好的机械性能和电磁辐射屏蔽性能，并且抗腐蚀效果较好，使用寿命长，安全性能高。

Description

一种变压器外壳材料及其制备工艺
技术领域
本发明属于电力材料领域，公开了一种变压器外壳材料及其制备工艺。
背景技术
变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。变压器产品广泛用于工矿企业、纺织机械、印刷包装、石油化工、学校、商场、电梯、邮电通信、医疗机械，办公设备、测试设备，工业自动化设备、家用电器，高层建筑，机床，隧道的输配电及进口设备等所有需要正常电压保证的场合。
变压器外壳主要用于运行变压器现场的安全防护。避免因为小动物、雨水等异物进入变压器引起运行事故，避免腐蚀给变压器带来的损坏，变压器外壳可有效保护人身安全并起一定的电磁屏蔽作用。按结构材料不同分为：铝合金磨花板变压器外壳，不锈钢变压器外壳和钢板喷涂变压器外壳三大类。按使用场合不同：分户内变压器外壳和户外压器外壳两种。现有技术对变压器外壳的研究较少，但是因为外壳的损坏导致的安全隐患却越来越多；为了保证人们生产和生活的安全，我们需要研究一种耐腐蚀、机械强度大以及具有电磁屏蔽功能的变压器外壳。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中变压器外壳的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的变压器外壳原料组成及制备方法，提供一种变压器外壳材料；本发明还提供了上述外壳材料的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
一种变压器外壳材料，其由如下原料制备而成：
白云石，锂基膨润土，二硫化钼，三聚磷酸铝，白石墨，硫酸铅，碳化硅，氧化镁，不锈钢，氢氧化铝。
具体地，由如下重量份的原料制备而成：
白云石1-2份，锂基膨润土1-2份，二硫化钼2-3份，三聚磷酸铝3-4份，白石墨5-6份，硫酸铅5-6份，碳化硅8-10份，氧化镁15-18份，不锈钢20-25份，氢氧化铝25-30份。
上述外壳材料的制备方法包括如下步骤：
1）称取原料：按照重量份取上述原料备用；
2）球磨搅拌：将原料依次添加到球磨罐中，将原料的直径球磨至20-30微米，取出球磨料，置于离心搅拌机中，以200转/min的搅拌速度搅拌10分钟，得到混合料；
3）制备坯体：启动电阻熔炼炉，将步骤2）得到的混合料添加至预热到350℃的反应容器中，往反应容器中通过氩气作为保护气体，然后按照20℃/min的升温速度升至1200℃，搅拌10分钟，随后停止加热，迅速倒入强制冷却的成型模具中，快速凝固形成坯体；
4）挤压水冷：将步骤3）所得坯体在450℃均匀化处理6-7小时，然后采用正挤压方式，在挤压比为25:1，挤压温度为400℃，挤压速度为1.8m/min的条件下，将坯体挤出，经过水冷后即得外壳材料。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种变压器外壳材料，其由如下重量份的原料制备而成：
白云石1份，锂基膨润土1份，二硫化钼2份，三聚磷酸铝3份，白石墨5份，硫酸铅5份，碳化硅8份，氧化镁15份，不锈钢20份，氢氧化铝25份。
上述外壳材料的制备方法包括如下步骤：
1）称取原料：按照重量份取上述原料备用；
2）球磨搅拌：将原料依次添加到球磨罐中，将原料的直径球磨至20微米，取出球磨料，置于离心搅拌机中，以200转/min的搅拌速度搅拌10分钟，得到混合料；
3）制备坯体：启动电阻熔炼炉，将步骤2）得到的混合料添加至预热到350℃的反应容器中，往反应容器中通过氩气作为保护气体，然后按照20℃/min的升温速度升至1200℃，搅拌10分钟，随后停止加热，迅速倒入强制冷却的成型模具中，快速凝固形成坯体；
4）挤压水冷：将步骤3）所得坯体在450℃均匀化处理6小时，然后采用正挤压方式，在挤压比为25:1，挤压温度为400℃，挤压速度为1.8m/min的条件下，将坯体挤出，经过水冷后即得外壳材料。
实施例2
一种变压器外壳材料，其由如下重量份的原料制备而成：
白云石2份，锂基膨润土2份，二硫化钼3份，三聚磷酸铝4份，白石墨6份，硫酸铅6份，碳化硅10份，氧化镁18份，不锈钢25份，氢氧化铝30份。
上述外壳材料的制备方法包括如下步骤：
1）称取原料：按照重量份取上述原料备用；
2）球磨搅拌：将原料依次添加到球磨罐中，将原料的直径球磨至30微米，取出球磨料，置于离心搅拌机中，以200转/min的搅拌速度搅拌10分钟，得到混合料；
3）制备坯体：启动电阻熔炼炉，将步骤2）得到的混合料添加至预热到350℃的反应容器中，往反应容器中通过氩气作为保护气体，然后按照20℃/min的升温速度升至1200℃，搅拌10分钟，随后停止加热，迅速倒入强制冷却的成型模具中，快速凝固形成坯体；
4）挤压水冷：将步骤3）所得坯体在450℃均匀化处理7小时，然后采用正挤压方式，在挤压比为25:1，挤压温度为400℃，挤压速度为1.8m/min的条件下，将坯体挤出，经过水冷后即得外壳材料。
实施例3
实施例1和实施例2制备的外壳材料的性能测试，以板材厚度1cm的外壳材料为例，实施例1和实施例2的板材的抗拉强度σb分别为221和232MPa，延伸率δ分别为1.27和1.23，X射线屏蔽率分别为85％和87％，在1500MHz下有99％以上的屏蔽率。
将上述实施例1和2制备的外壳材料斜立放于2.5%NaCl溶液中，4天后取出用CrO3+AgNO3+Ba(NO3)2+蒸馏水清除试样表面的腐蚀产物，然后再用丙酮和无水酒精清洗，测腐蚀速率（mm/a）。上述各实施例中得到的合金腐蚀速率如表1所示。
表1
编号 腐蚀速率（mm/a）
实施例1 0.14
实施例2 0.15
普通不锈钢 0.32
结论：本发明制备的变压器外壳材料具备较好的机械性能和电磁辐射屏蔽性能，并且抗腐蚀效果较好，使用寿命长，安全性能高。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种变压器外壳材料，其特征在于，所述外壳材料由如下重量份的原料制备而成：
白云石1-2份，锂基膨润土1-2份，二硫化钼2-3份，三聚磷酸铝3-4份，白石墨5-6份，硫酸铅5-6份，碳化硅8-10份，氧化镁15-18份，不锈钢20-25份，氢氧化铝25-30份。
2.如权利要求1所述的外壳材料，其特征在于，所述外壳材料的制备方法包括如下步骤：
1）称取原料：按照重量份取上述原料备用；
2）球磨搅拌：将原料依次添加到球磨罐中，将原料的直径球磨至20-30微米，取出球磨料，置于离心搅拌机中，以200转/min的搅拌速度搅拌10分钟，得到混合料；
3）制备坯体：启动电阻熔炼炉，将步骤2）得到的混合料添加至预热到350℃的反应容器中，往反应容器中通过氩气作为保护气体，然后按照20℃/min的升温速度升至1200℃，搅拌10分钟，随后停止加热，迅速倒入强制冷却的成型模具中，快速凝固形成坯体；
4）挤压水冷：将步骤3）所得坯体在450℃均匀化处理6-7小时，然后采用正挤压方式，在挤压比为25:1，挤压温度为400℃，挤压速度为1.8m/min的条件下，将坯体挤出，经过水冷后即得。
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