CN105000869B - 一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，包括以下步骤：1、按预定比例将三氧化二铝、氧化钙、五氧化二铌、碳酸钙、苏州土粉料搅拌均匀，并在干燥箱中烘干至含水量低于或等于0.03%；2、将混合均匀后的混合粉料放入到球磨机中进行球磨，球磨后混合粉料的粒径测量值为2.0～4.0μm；3、在球磨后的混合粉料中添加混合粉料重量8～13%的白蜡和混合粉料重量0.2～0.6%的黄蜡，制成蜡饼；4、将蜡饼通过五金模具采用热压成型加工成磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架坯体；5、将陶瓷支架坯体用吸附粉固定在匣钵中并送入到排蜡窑内进行排蜡；6、将排蜡以及清灰后的陶瓷支架坯体整齐装入刚玉钵中送到连续式烧结窑中进行高温烧结，最后自然冷却；即得到一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮变频离心机技术领域，具体为一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法。
背景技术
随着我国离心式空调技术的发展，磁悬浮变频离心机组的关键零部件和技术打破了长期依赖进口的格局，能效和安全性获得了重大的突破。空调中许多电机需要安装线圈，特别是在磁悬浮变频离心机中，需要一种高绝缘、耐高温、高强度的支架绕制这些铜线圈。目前，这些绝缘支架通常采用高温塑胶或绝缘纸材料制成。
离心机在运转过程中，绕组内持续通过电流，并进行旋转机械运动，加上工作环境中灰尘、油污和其腐蚀性物质的综合作用，普通绝缘塑胶或绝缘纸材料制成的线圈支架抗老化性能差，其绝缘电阻在1×109Ω以下，且耐热性差，不能满足持久的较大工作电流环境中。当电机工作时长，内部温度迅速升高，特别是负载短路造成的瞬时电流对电网的冲击，若线圈支架绝缘性或强度差就会造成电机磁场的紊乱而引起电机使用寿命降低或直接烧坏，增加维护维修成本，造成离心机不稳定和不安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，以解决背景技术中的不足。
本发明采用以下技术方案实现：
一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，其原料包括以下重量份的组分：
三氧化二铝 90.00～95.00%
氧化钙 1.00～3.00%
五氧化二铌 1.00～3.00%
碳酸钡 2.00～4.00%
苏州土 1.00～3.00%；
一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，包括以下步骤：
S1：按一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架重量份的百分比称取三氧化二铝、氧化钙、五氧化二铌、碳酸钙和苏州土的粉料，搅拌均匀，并在干燥箱中烘干至含水量不大于0.03%；
S2：将步骤S1中混合均匀后的混合粉料放入到球磨机中进行球磨，球磨时按照粉料与磨球重量比为1：2-1：3配比，持续球磨17～21小时；球磨后，混合粉料的粒径测量值为2.0～4.0μm；
S3：在步骤S2球磨后的混合粉料中添加占混合粉料重量8～13%的白蜡和占混合粉料重量0.2～0.6%的黄蜡；然后加热熔化、搅拌，去除白蜡和黄蜡中的水分，再将加入白蜡和黄蜡后的混合粉料放入到搅拌机中快速搅拌1～3小时后再慢速搅拌1～2小时，充分搅拌使混合料完全溶融于蜡液中制成蜡饼；
S4：将步骤S3中制成的蜡饼通过五金模具采用热压成型加工成磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架坯体；
S5：在步骤S4加工成陶瓷支架坯件后，将陶瓷支架坯体用吸附粉固定在匣钵中并送入到排蜡窑内进行排蜡，排蜡时的炉内温度和时间按照200℃，520分钟、480℃，240分钟、890℃，120分钟逐级升温，最后在890℃保温60分钟后自然冷却；排蜡后的陶瓷支架坯体使用汽枪进行清灰处理；
S6：将步骤S5中排蜡以及清灰后的陶瓷支架坯体整齐装入刚玉钵中送到连续式烧结窑中进行高温烧结，烧结时，每23分钟推进一次，烧结窑的炉内温区及温度时间为：一温区460℃180分钟，二温区1200℃300分钟，三温区1560℃240分钟，四温区1560℃60分钟，五温区为降温区，降温时间在200分钟～300分钟，最后自然冷却；即得到一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架。
本发明中，球磨时按照粉料与磨球重量比为1:2或者1:2.5的配比为最佳；持续球磨的时间为19小时最佳。
本发明中，球磨所使用的球磨机为内衬三氧化二铝衬砖的滚筒式球磨机。
本发明中，黄蜡主要作为活性物质使用，其莫氏硬度为6.5～7.5。
本发明中，陶瓷支架坯体在烧结以后，对陶瓷支架坯体进行振动抛光，采用陶瓷支架加抛光粒子的混合物放入振动机的料桶内振动20分钟进行表面抛光。
本发明中，振动抛光时，避免陶瓷支架表面崩缺，陶瓷支架与抛光粒子的比例以1:2或1:3为最佳。
本发明中，陶瓷支架烧结过程中，升温和降温时间均不得过快推进，避免产品开裂和内应力引起晶体变形。
本发明中，清灰时轻拿轻放避免坯体损伤。
本发明中，所述三氧化二铝的化学式为α-AL2O3，该陶瓷支架以α-AL2O3作为主晶相基体材料；氧化钙的化学式为CaO；五氧化二铌的化学式为Nb2O5，碳酸钡的化学式为BaCO3，苏州土的化学式为AL2O3·2SiO2·2H2O，五氧化二铌、碳酸钡、苏州土为烧结助剂和辅助材料。
有益效果：本发明通过采用三氧化二铝为主晶相的陶瓷材料制造该磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，具有很高的绝缘电阻和强度，完全可以用于磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架使用要求并防止老化，从而达到稳定和安全效果。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
按重量份的百分比三氧化二铝90.00～95.00%、氧化钙1.00～3.00%、五氧化二铌1.00～3.00%、碳酸钡2.00～4.00%、苏州土1.00～3.00%称取三氧化二铝、氧化钙、五氧化二铌、碳酸钙和苏州土的粉料，搅拌均匀，并在干燥箱中烘干至含水量低于或者等于0.03%，将混合均匀后的混合粉料放入到球磨机中进行球磨，球磨时按照粉料与磨球重量比为1：2配比，持续球磨17～21小时；球磨后，混合粉料的粒径测量值为2.0～4.0μm。其中，球磨所使用的球磨机为内衬三氧化二铝衬砖的滚筒式球磨机，粉料粒径采用湘科SK-5粒度分析仪测量，球磨后的混合粉料中添加混合粉料重量8～13%的白蜡和混合粉料重量0.2～0.6%的黄蜡，即所添加的白蜡的重量是球磨后的混合粉料重量的8～13%，所添加的黄蜡的重量是混合粉料重量的0.2～0.6%。然后加热熔化、搅拌，去除白蜡和黄蜡中的水分，再将加入白蜡和黄蜡后的混合粉料放入到搅拌机中快速搅拌1～3小时后再慢速搅拌1～2小时，充分搅拌使混合料完全溶融于蜡液中制成蜡饼。其中黄蜡主要作为活性物质使用，其莫氏硬度为6.5～7.5，将制成的蜡饼通过五金模具采用热压成型加工成磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架坯体。加工成陶瓷支架坯件后，将陶瓷支架坯体用吸附粉固定在匣钵中并送入到排蜡窑内进行排蜡，排蜡时的炉内温度按照200℃，520分钟、480℃，240分钟、890℃，120分钟逐级升温，最后在890℃保温60分钟，直到将陶瓷支架坯体内的蜡排除干净并具有一定的强度。排蜡后的陶瓷支架坯体使用汽枪进行清灰处理，清灰时轻拿轻放避免坯体损伤；将排蜡以及清灰后的陶瓷支架坯体整齐装入刚玉钵中送到连续式烧结窑中进行高温烧结，烧结时，每23分钟推进一次，烧结窑的炉内温区及温度时间为：一温区460℃180分钟，二温区1200℃300分钟，三温区1560℃240分钟，四温区1560℃60分钟，五温区为降温区，降温时间在200分钟～300分钟为最佳。最后自然冷却；即得到一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架。
实施例2
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：93.5%的三氧化二铝、1.5%氧化钙、1.5%五氧化二铌、2%碳酸钡和1.5%苏州土。
实施例3
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：94.5%的三氧化二铝、1.5%氧化钙、1%五氧化二铌、2%碳酸钡和1%苏州土。
实施例4
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：95%的三氧化二铝、1.5%氧化钙、1%五氧化二铌、2%碳酸钡和0.5%苏州土。
实施例5
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：93%的三氧化二铝、1.5%氧化钙、1.5%五氧化二铌、3%碳酸钡和1%苏州土。
实施例6
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：92.5%的三氧化二铝、1.5%氧化钙、1%五氧化二铌、4%碳酸钡和1%苏州土。
实施例7
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：91%的三氧化二铝、3%氧化钙、1.5%五氧化二铌、3%碳酸钡和1.5%苏州土。
实施例8
本实施例提供了一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架，该陶瓷支架由以下组分的陶瓷材料制成：90%的三氧化二铝、2.5%氧化钙、1.5%五氧化二铌、3%碳酸钡和3%苏州土。
本发明所采用的原料配方和制造方法，使得该磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架具有以下的性能参数：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架重量份的百分比称取三氧化二铝90.00～95.00%、氧化钙 1.00～3.00%、五氧化二铌1.00～3.00%、碳酸钡2.00～4.00%和苏州土1.00～3.00%的粉料，搅拌均匀，并在干燥箱中烘干至含水量不大于0.03%；S2：将步骤S1中混合均匀后的混合粉料放入到球磨机中进行球磨，球磨时按照粉料与磨球重量比为1：2-1：3配比，持续球磨17～21小时；球磨后，混合粉料的粒径测量值为2.0～4.0μm；S3：在步骤S2球磨后的混合粉料中添加占混合粉料重量8～13%的白蜡和占混合粉料重量0.2～0.6%的黄蜡；然后加热熔化、搅拌，去除白蜡和黄蜡中的水分，再将加入白蜡和黄蜡后的混合粉料放入到搅拌机中快速搅拌1～3小时后再慢速搅拌1～2小时，充分搅拌使混合料完全溶融于蜡液中制成蜡饼；S4：将步骤S3中制成的蜡饼通过五金模具采用热压成型加工成磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架坯体；S5：在步骤S4加工成陶瓷支架坯件后，将陶瓷支架坯体用吸附粉固定在匣钵中并送入到排蜡窑内进行排蜡，排蜡时的炉内温度和时间按照200℃，520分钟、480℃，240分钟、890℃，120分钟逐级升温，最后在890℃保温60分钟后自然冷却；排蜡后的陶瓷支架坯体使用汽枪进行清灰处理；S6：将步骤S5中排蜡以及清灰后的陶瓷支架坯体整齐装入刚玉钵中送到连续式烧结窑中进行高温烧结，烧结时，每23分钟推进一次，烧结窑的炉内温区及温度时间为：一温区460℃180分钟，二温区1200℃300分钟，三温区1560℃240分钟，四温区1560℃60分钟，五温区为降温区，降温时间在200分钟～300分钟，最后自然冷却；即得到一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，球磨时按照粉料与磨球重量比为1:2或者1:2.5的配比为最佳；持续球磨的时间为19小时最佳。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，球磨所使用的球磨机为内衬三氧化二铝衬砖的滚筒式球磨机。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，黄蜡主要作为活性物质使用，其莫氏硬度为6.5～7.5。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，陶瓷支架坯体在烧结以后，对陶瓷支架坯体进行振动抛光，采用陶瓷支架加抛光粒子的混合物放入振动机的料桶内振动20分钟进行表面抛光。
6.根据权利要求5所述的一种磁悬浮变频离心机线圈用陶瓷支架的制造方法，其特征在于，振动抛光时，避免陶瓷支架表面崩缺，陶瓷支架与抛光粒子的比例以1:2或1:3为最佳。
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