CN106116518A

CN106116518A - 420kn等级以上高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法

Info

Publication number: CN106116518A
Application number: CN201610510707.6A
Authority: CN
Inventors: 刘义敏; 陈招明; 陈利民
Original assignee: Jiangxi Gao Qinag Ceramic Industor Group Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Gao Qinag Ceramic Industor Group Co Ltd
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: CN106116518B

Abstract

一种420KN高性能增韧瓷质绝缘子，其特征在于：制造所述绝缘子的原料为：高岭土、石英矿、水云母、铝钒土、锆英石、甲长石和废弃物。420KN高性能增韧瓷质绝缘子的制造步骤为：精选原料——计量配料——球磨——除铁过筛——制泥——陈腐——真空挤制——成型——干燥——修坯——坯釉——氧化焰焙烧——胶装——电测——包装——入库出厂。本发明420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子，制造周期短，生产成本低，检修维护简便。是特高压电网线路元件一种非金属复合结构陶瓷新材料，该制成的绝缘子产品，具有高吨位、高强度、高硬度、高韧性、耐震力大、拉伸力强、耐高寒等、具有性能优良、运行可靠和不老化的特点。

Description

420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法

技术领域

本发明涉及《国家重点支持的高新技朮领域》——新材料——无机非金属材料——特殊用途的高性能陶瓷结构件制备技术，具体涉及一种420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法。

背景技术

众所周知，在国际及我国随着国家电力工业的发展，向着远距离、大容量、超高压、特高压直流输电的智能方向发展，对传统绝缘子提出了高强度、耐污秽、大爬距、耐电弧、高体积电阻的要求。而传统瓷质绝缘子已无法满足特高压直流输电线路的建设所需。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术不能满足特高压直流输电线路的建设所需的缺陷，提供一种420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法。

本发明的技术方案如下：

420KN高性能增韧瓷质绝缘子，其原料的质量比为：高岭土10-15％、石英矿5-8％、水云母3-6％、铝钒土45-50％、锆英石15-20％、甲长石5-8％、废弃物4-6％。

420KN高性能增韧瓷质绝缘子的制造方法，其步骤为：精选原料——计量配料——球磨——除铁过筛——制泥——陈腐——真空挤制——成型——干燥——修坯——坯釉——氧化焰焙烧过程为25℃-100℃(半个小时)、100℃-900℃(4个半小时)、900℃-1250℃(3个小时)、1250℃-1300℃(2个小时)，逐渐提升，最后成瓷——胶装——电测——包装——入库出厂。

本发明的有益效果是：

本发明所述的中，它具有高吨位(420KN)、高强度、高硬度、高韧性、耐震力大、拉伸力强、耐高寒等以氧化锆(二氧化锆)生成核相变和应力诱发相变，产生吸收能量机制，以取代相变增韧的效果。

本发明420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子，制造周期短，生产成本低，检修维护简便。是特高压电网线路元件一种非金属复合结构陶瓷新材料，该制成的绝缘子产品，具有高吨位(420KN)、高强度、高硬度、高韧性、、耐震力大、拉伸力强、耐高寒等、具有性能优良、运行可靠和不老化的特点。

具体实施方式

本发明420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子，其制造原料的质量比为：高岭土10-15％、石英矿5-8％、水云母3-6％、铝钒土45-50％、锆英石15-20％、甲长石5-8％、废弃物4-6％。所述废弃物是废瓷。

本发明的制作方法：精选原料——计量配料——球磨——除铁过筛(粒径250目—300目)——制泥(得到水分含量为19—20％的混合泥饼)——陈腐48小时——真空挤制(真空练泥机内挤制，得到泥段，真空度大于0.095MPa)——成型——干燥(45℃-100℃，使泥段的水分含量为16—18％)——修坯——坯釉——氧化焰焙烧过程为25℃-100℃(半个小时)、100℃-900℃(4个半小时)、900℃1250℃(3个小时)、1250℃-1300℃(2个小时)逐渐提升，最后成瓷——胶装——电测——包装——入库出厂。

所述产品的主要性能：

物理性能:

比重>3.05Kg/cm3-3.25Kg/cm3,抗压强度305MPa-325MPa,抗折强度206MPa-236MPa,断裂韧性7.08MPa*-1/2-8.18MPa*-1/2,硬度8.00级-8.30级，弹性模量188GPa-208GPa；

化学成份组成：

SiO₂ 29-35％、Al₂0₃ 42-52％、ZrO₂ 15-20％、Fe₂O₃ 0.02-0.05％、CaO 0.37％-0.47％、MgO 1.01-1.41％、K₂O 1.28-1.47％、NaO 0.52-0.68％。

所述的一种420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法，采用超细晶粒焙烧工艺在温度25℃-100℃相变为单斜晶相，低温900℃-1000℃初转为四方晶相，1250℃-1300℃稳定四方晶相的相变终结成瓷，具有高韧性等优良的机械性能。

所述的420KN高性能增韧瓷质绝缘子及其制造方法，采用超细目晶粒及工艺和方法确保四方——-单斜晶相的转化相变，具有高韧性等优良的机械性能。

所述的瓷质绝缘子，性能指标优于C130高强度铝质瓷，素瓷弯曲強度≥180MPa,釉后弯曲强度≥200MPa,压缩強度﹥600MPa,优化了机械性能和内绝缘强度之间的关系,合理地改进了瓷件头部曲率半径,使绝缘子拉伸强度最大化,使电场、电位

极值均匀化。

下表所示为本发明的瓷质绝缘子与普通瓷质绝缘子的技术参数比较：

本发明瓷质绝缘子在制造过程中，必须严格控制主要原料的配比及化学成份含量，充许误差正负0.3-0.5％，配料采用智能自动计量仪，精确度为100％。

本发明瓷质绝缘子凭借其性能优良，制造周期短，生产成本低(废电瓷可重新回收加工为原料)，检测维护简便，运行可靠(不会产生掉线)和不老化(据国内外运行30～50年的产品重新检测其性能，瓷质件的特性并未发生明显变化，而且有使用年限越长、其性能越稳定的趋势)的特点，将越来越广泛地得到电力部门的认可和青睐，大量瓷质绝缘子将应用于特高压直流智能电网建设所需。

本发明420KN等级以上高性能增韧瓷质绝缘子，为特高压电网线路元件一种非金属复合结构陶瓷新材料，该制成的绝缘子产品，具有高吨位(420KN)、高强度、高硬度、高韧性、、耐震力大、拉伸力强、耐高寒、以氧化锆(二氧化锆)生成核相变和应力诱发相变，产生吸收能量机制，以取代相变增韧的效果。同时采用颗粒级精配和精车工艺,减轻了瓷绝缘子的单个重量，更确保产品规格尺寸的精度和同心度。

Claims

1.一种420KN高性能增韧瓷质绝缘子，其特征在于：制造所述绝缘子的原料为：高岭土、石英矿、水云母、铝钒土、锆英石、甲长石和废弃物。

2.根据权利要求1所述的420KN高性能增韧瓷质绝缘子，其特征在于：所述的原料的质量比为：高岭土10-15％、石英矿5-8％、水云母3-6％、铝钒土45-50％、锆英石15-20％、甲长石5-8％、废弃物4-6％。

3.根据权利要求1或2所述的420KN高性能增韧瓷质绝缘子，其特征在于：所述废弃物是废瓷。

4.420KN高性能增韧瓷质绝缘子的制造方法，其步骤为：精选原料——计量配料——球磨——除铁过筛——制泥——陈腐——真空挤制——成型——干燥——修坯——坯釉——氧化焰焙烧成瓷——胶装——电测——包装——入库出厂。

5.根据权利要求4所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：所述的氧化焰焙烧过程为25℃-100℃半个小时、100℃-900℃4个半小时、900℃-1250℃3个小时、1250℃-1300℃2个小时，逐渐提升，最后成瓷。

6.根据权利要求4所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：除铁过筛后颗粒250目—300目。

7.根据权利要求4所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：所述制泥步骤得到水分含量为19—20％的混合泥饼，再经陈腐48小时。

8.根据权利要求4所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：所述真空步骤是将混合泥饼在真空练泥机内挤制，得到泥段，真空练泥机内真空度大于0.095Mpa；所述干燥步骤的干燥温度45℃-100℃，使泥段的水分含量为16—18％。

9.根据权利要求5所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：采用超细晶粒焙烧工艺在常温25℃-100℃相变为单斜晶相，低温900℃-1000℃初转为四方晶相，1250℃-1300℃稳定四方晶相的相变终结成瓷。

10.根据权利要求5或9所述的瓷质绝缘子的制造方法，其特征在于：

成瓷后瓷质绝缘子的化学成份为：