CN106007672B - 一种电力用绝缘陶瓷的制备方法及其绝缘陶瓷和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力用绝缘陶瓷的制备方法及其绝缘陶瓷和应用，制备时，将玉竹粉碎、过筛，加入食醋密封保温、烘干制得处理玉竹；将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠=8‑12:3‑6:1‑4:5‑10的质量比混合研磨，再加入处理玉竹与去离子水，超声处理、烘干得混合物料；将混合物料经高温热处理后即得绝缘陶瓷。本发明的制备方法通过严格控制工艺参数，可以控制该材料在烧结过程中的结构变化和化学反应，从而达到控制其性能参数的目的；可以明显降低能量消耗，对环境友好并降低生产成本。制得的绝缘陶瓷的绝缘性和耐磨性显著提高，扩大了陶瓷电力材料中的应用。

Description

一种电力用绝缘陶瓷的制备方法及其绝缘陶瓷和应用
技术领域
本发明涉及电力材料技术领域，具体是一种电力用绝缘陶瓷的制备方法及其绝缘陶瓷和应用。
背景技术
陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。以前人们把用陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品称作陶瓷，陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。现有的陶瓷种类很多，现己被广泛用于化工领域、电子领域等。其中氧化铝陶瓷和钛钡具有优异的物理化学性能，称为电学领域常用的材料之一。现有技术中氧化铝制备的绝缘电阻值低，绝缘性能不高，降低了产品的耐用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显著提高绝缘性和耐磨性的电力用绝缘陶瓷的制备方法及其绝缘陶瓷和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量1.5-2倍的食醋，搅拌均匀后，在55-60℃下密封保温1-1.5h，然后在75-80℃下烘干，制得处理玉竹；
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝8-12:3-6:1-4:5-10的质量比混合，研磨40-50min后，再加入钛白粉质量1.5-3倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量15-18倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1-1.2h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料；
3)将混合物料在40-50min的时间里升温至180-200℃，并在该温度下保温30-40min，然后在5-6h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠的质量比为9-11:4-5:1-2:6-8。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠的质量比为10:5:1:7。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，处理玉竹的加入量为钛白粉质量的2-2.5倍。
本发明的另一目的是提供上述制备方法制得绝缘陶瓷。
本发明的另一目的是提供上述绝缘陶瓷在电力材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在各原料的协同作用及采用上述制备方法制得的绝缘陶瓷的绝缘性和耐磨性显著提高，扩大了陶瓷电力材料中的应用。本发明的制备方法通过严格控制工艺参数，可以控制该材料在烧结过程中的结构变化和化学反应，从而达到控制其性能参数的目的。用本发明方法制备的绝缘陶瓷，可以满足工业应用的要求。同时，本发明制备方法相比于已有工艺，可以明显降低能量消耗，对环境友好并降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量1.5倍的食醋，搅拌均匀后，在55℃下密封保温1h，然后在75℃下烘干，制得处理玉竹。
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝8:3:1:5的质量比混合，研磨40min后，再加入钛白粉质量1.5倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量15倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料。
3)将混合物料在40min的时间里升温至180℃，并在该温度下保温30min，然后在5h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
实施例2
本发明实施例中，一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量2倍的食醋，搅拌均匀后，在60℃下密封保温1.5h，然后在80℃下烘干，制得处理玉竹。
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝12:6:4:10的质量比混合，研磨50min后，再加入钛白粉质量3倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量18倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1.2h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料。
3)将混合物料在50min的时间里升温至200℃，并在该温度下保温40min，然后在6h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
实施例3
本发明实施例中，一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量1.5倍的食醋，搅拌均匀后，在55℃下密封保温1h，然后在75℃下烘干，制得处理玉竹。
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝9:4:1:6的质量比混合，研磨40min后，再加入钛白粉质量2倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量15倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料。
3)将混合物料在40min的时间里升温至180℃，并在该温度下保温30min，然后在5h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
实施例4
本发明实施例中，一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量2倍的食醋，搅拌均匀后，在60℃下密封保温1.5h，然后在80℃下烘干，制得处理玉竹。
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝11:5:2:8的质量比混合，研磨50min后，再加入钛白粉质量2.5倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量16倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1.1h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料。
3)将混合物料在50min的时间里升温至190℃，并在该温度下保温35min，然后在6h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
实施例5
本发明实施例中，一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，由以下步骤组成：
1)将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量2倍的食醋，搅拌均匀后，在60℃下密封保温1.5h，然后在80℃下烘干，制得处理玉竹。
2)将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠＝10:5:1:7的质量比混合，研磨45min后，再加入钛白粉质量2.5倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量17倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1.2h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料。
3)将混合物料在45min的时间里升温至190℃，并在该温度下保温35min，然后在5.5h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
本发明的绝缘陶瓷进行介电常数和击穿电压的检测，对比样品为现有的绝缘陶瓷，结果如表1所述。
表1
序号 绝缘电阻(Ω) 击穿电压(KV)
实施例1 1.6*1010 12.6
实施例2 1.8*1010 12.8
实施例3 2.4*1010 13.8
实施例4 2.6*1010 14.0
实施例5 2.8*1010 14.4
对比样品 1.0*1010 10.5
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种电力用绝缘陶瓷的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1）将玉竹粉碎、过200目筛，并加入其质量1.5-2倍的食醋，搅拌均匀后，在55-60℃下密封保温1-1.5h，然后在75-80℃下烘干，制得处理玉竹；
2）将分子筛、云母粉、钛白粉、聚丙烯酸钠分别粉碎、过200目筛，并且按照分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠=8-12:3-6:1-4:5-10的质量比混合，研磨40-50min后，再加入钛白粉质量1.5-3倍的处理玉竹混合均匀，然后加入钛白粉质量15-18倍的去离子水，搅拌均匀后进行超声处理1-1.2h，超声处理功率为600W，烘干后得混合物料；处理玉竹的加入量为钛白粉质量的2-2.5倍；
3）将混合物料在40-50min的时间里升温至180-200℃，并在该温度下保温30-40min，然后在5-6h的时间内升温至1400℃，并在该温度下保温3h即得绝缘陶瓷。
2.根据权利要求1所述的电力用绝缘陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2）中，分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠的质量比为9-11:4-5:1-2:6-8。
3.根据权利要求2所述的电力用绝缘陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2）中，分子筛：云母粉：钛白粉：聚丙烯酸钠的质量比为10:5:1:7。
4.一种如权利要求1-3任一所述的制备方法制得绝缘陶瓷。
5.如权利要求4所述的绝缘陶瓷在电力材料中的应用。
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