CN105541303B - 一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管，所述瓷管由以下组份配制而成：碳酸锶1.5—4.0%，烧滑石1.8—4.1%，三氧化二铝92.5—94.5%，高岭土1.0—1.5%，石英0.2—0.5%，堇青石1.0—1.3%。通过在保险丝瓷管添加碳酸锶，使得保险丝瓷管具有较高耐磨性与坚韧性，有利于减少研磨加工后显微结构，即由研磨造成产品外圆凹坑现象的发生率。

Description

一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管

技术领域

本发明涉及电子陶瓷生产技术领域，特别涉及一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管。

背景技术

一些高端客户及市场，对保险丝瓷管表面粗糙度要求很高，因瓷管外表面需要印刷高清晰度的关键参数。而现有陶瓷的表面粗糙度不能满足对高印刷的要求。并且陶瓷属于脆硬性的非金属材料，它的研磨机理与金属加工的机理是迥然不同的，陶瓷加工的原理是：磨料在外力的作用下，使产品表面会产生微小龟裂，并逐渐扩张和崩碎，从产品材料上脱离，即整个加工面的加工状态和加工量是由各个磨粒引起的微小加工累积而成，陶瓷的加工面没有连续的加工痕迹，但有大量的凹坑，最关键是凹坑的形态和数量决定了材料加工表面的粗糙度。凹坑的产生有两种情况：一种是材料配身所固有的气孔，另一种是晶粒脱离后的产物，而决定这两种凹抗形态的是陶瓷材料的致密度和晶粒大小及分布，换言之，就是陶瓷产品的加工表面粗糙度决定于陶瓷材料的显微结构。

现有技术具体有以下几方面的缺陷：产品致密度低，造成保险丝瓷管表面粗糙度的偏低；当产品在研磨加工时会产生小龟裂、崩碎的不良率非常高；因有以上两项关键原因，造成印刷后会出现掉粉、字符模糊不清等批量性的严重不良现象。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管，以及该新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管的加工方法，引入了碳酸锶的三元系高性能保险丝瓷管配方，从根本解决了产品的致密度低的问题，同时瓷管的坚韧度也提高了。

所述技术方案如下：

提供了一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管，所述瓷管由以下组份配制而成：

碳酸锶 1.5—4.0%，

烧滑石 1.8—4.1%，

三氧化二铝 92.5—94.5%，

高岭土 1.0—1.5%，

石英 0.2—0.5%，

堇青石 1.0—1.3%。

本发明的保险丝瓷管引入碳酸锶，而在传统的陶瓷中，几乎不引入碳酸锶。碳酸锶的理论化学式为SrCO₃，其中SrO占70.2%，CO₂占29.8%，而Sr离子具有半径较大、离子电荷低，可使保险丝瓷管具有较好的电绝缘性能，以及比较低的介电损耗等。

本发明为什么要引入占70.2%氧化锶的碳酸锶，是由以下几个因素决定的：

经过很多次实验与验证，按本发明配方添加碳酸锶的保险丝瓷管所引起针孔及气泡要明显少于含碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡的产品，这是因为碳酸锶容易分解，分解温度为1340℃，比较低。因此，在陶瓷坯件融合封闭之前，碳酸锶已分解掉了内部的二氧化碳气体，又加上，在高温下，碳酸锶的稳定性要好一些，其玻璃相不致粘度下降过低而造成过烧起泡。

按本发明配方添加碳酸锶的保险丝瓷管具有较高耐磨性与坚韧性，有利于减少研磨加工后显微结构，即由研磨造成产品外圆凹坑现象的发生率。

按本发明配方添加碳酸锶的保险丝瓷管具有较高的白度，这可以增加印刷后字符的清晰度，这是因为碳酸锶的成分中铁质等杂质含量少。

按本发明配方添加碳酸锶的保险丝瓷管的收缩率小，这样可以使产品坯件通过高温烧结后的变形率低，这有利于研磨加工的精度控制。

一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管的加工方法包括以下步骤：

步骤一，配料：称取预定量的各组分混合成混合粉料，其中，三氧化二铝的含水量要求≤0.03%；

步骤二，将混合粉料采用球磨方式进行粉碎：其中，混合粉料与球的重量配比为1：3，球磨之前在混合粉料中添加0.3%的油酸，然后放置于密闭的圆柱形滚筒内，球磨22～24小时，使球磨后的混合粉料的粉体粒度在1μm以下；

步骤三，制成蜡饼：按混合粉料重量的10%添加白蜡和混合粉料重量的0.4%添加黄蜡，加热熔化、搅拌，去除蜡中的水分，再将混合粉料放入到料桶中进行搅拌5小时以上成为混合浆料，使混合料浆中的空气充分排除后制成蜡饼；

步骤四，热压成型：将蜡饼在金属模具中采用热压成型的方式制成瓷管；

步骤五，排蜡：按温度曲线230℃、450℃、590℃、895℃ 四个温度段进行升温，且以50分钟/钵的速度往窑内推进将瓷管内的蜡排除；

步骤六，清灰：采用对瓷管加金刚砂料的混合物放入振动机的料桶内以1.5Hz的频率振动进行清灰；

步骤七，烧结：从室温逐渐升温到1150℃烧结260分钟，再继续升温到1585℃烧结80分钟，然后保温50分钟，自然冷却。

步骤八，清砂：采用对烧结后的瓷管加圆形金刚石的混合物放入振动机的料桶内以6Hz的频率振动进行清砂。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在保险丝瓷管添加碳酸锶，使得保险丝瓷管具有较高耐磨性与坚韧性，有利于减少研磨加工后显微结构，即由研磨造成产品外圆凹坑现象的发生率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本实施例提供了一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管，该瓷管由以下组份配制而成：

碳酸锶 1.5—4.0%，

烧滑石 1.8—4.1%，

三氧化二铝 92.5—94.5%，

高岭土 1.0—1.5%，

石英 0.2—0.5%，

堇青石 1.0—1.3%。

本实施例提供的一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管的加工方法包括以下步骤：

步骤一，配料：称取预定量的各组分混合成混合粉料，其中，三氧化二铝的含水量要求≤0.03%；

步骤二，将混合粉料采用球磨方式进行粉碎：其中，混合粉料与球的重量配比为1：3，球磨之前在混合粉料中添加0.3%的油酸，然后放置于密闭的圆柱形滚筒内，球磨22～24小时，使球磨后的混合粉料的粉体粒度在1μm以下；

步骤三，制成蜡饼：按混合粉料重量的10%添加白蜡和混合粉料重量的0.4%添加黄蜡，加热熔化、搅拌，去除蜡中的水分，再将混合粉料放入到料桶中进行搅拌5小时以上成为混合浆料，使混合料浆中的空气充分排除后制成蜡饼；

步骤四，热压成型：将蜡饼在金属模具中采用热压成型的方式制成瓷管；

步骤五，排蜡：按温度曲线230℃、450℃、590℃、895℃ 四个温度段进行升温，且以50分钟/钵的速度往窑内推进将瓷管内的蜡排除；

步骤六，清灰：采用对瓷管加金刚砂料的混合物放入振动机的料桶内以1.5Hz的频率振动进行清灰；

步骤七，烧结：从室温逐渐升温到1150℃烧结260分钟，再继续升温到1585℃烧结80分钟，然后保温50分钟，自然冷却。

步骤八，清砂：采用对烧结后的瓷管加圆形金刚石的混合物放入振动机的料桶内以6Hz的频率振动进行清砂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管，其特征在于，所述瓷管由以下组份配制而成：

碳酸锶 1.5—4.0%，

烧滑石 1.8—4.1%，

三氧化二铝 92.5—94.5%，

高岭土 1.0—1.5%，

石英 0.2—0.5%，

堇青石 1.0—1.3%

所述的新能源汽车三元系高性能保险丝瓷管的加工方法包括以下步骤：

步骤一，配料：称取预定量的各组分混合成混合粉料，其中，三氧化二铝的含水量要求≤0.03%；

步骤二，将混合粉料采用球磨方式进行粉碎：其中，混合粉料与球的重量配比为1：3，球磨之前在混合粉料中添加0.3%的油酸，然后放置于密闭的圆柱形滚筒内，球磨22～24小时，使球磨后的混合粉料的粉体粒度在1μm以下；

步骤三，制成蜡饼：按混合粉料重量的10%添加白蜡和混合粉料重量的0.4%添加黄蜡，加热熔化、搅拌，去除蜡中的水分，再将混合粉料放入到料桶中进行搅拌5小时以上成为混合浆料，使混合料浆中的空气充分排除后制成蜡饼；

步骤四，热压成型：将蜡饼在金属模具中采用热压成型的方式制成瓷管；

步骤五，排蜡：按温度曲线230℃、450℃、590℃、895℃ 四个温度段进行升温，且以50分钟/钵的速度往窑内推进将瓷管内的蜡排除；

步骤六，清灰：采用对瓷管加金刚砂料的混合物放入振动机的料桶内以1.5Hz的频率振动进行清灰；

步骤七，烧结：从室温逐渐升温到1150℃烧结260分钟，再继续升温到1585℃烧结80分钟，然后保温50分钟，自然冷却

步骤八，清砂：采用对烧结后的瓷管加圆形金刚石的混合物放入振动机的料桶内以6Hz的频率振动进行清砂。