CN106116531A - 电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制备方法 - Google Patents

电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制备方法，电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂包括重量配比如下的各组分：氧化镁1.5‑3份；二氧化硅3‑6份；硅酸铝镁0.05‑0.1份；占总重量0.5‑3％wt的多硼酸盐化合物和占总重量3‑5％wt的微米级硅铝镁化合物。其制备方法包括以下步骤：称取氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合得到混合料；一次煅烧；添加多硼酸盐化合物配料和微米级硅铝镁化合物；二次煅烧后，粉碎过筛。本发明助剂配方科学、合理，具有优良的理化性能，将添加有该助剂的电工级氧化镁粉作为空烧电热元件，能大大降低泄露电流情况的发生。

Description

电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制 备方法
技术领域
本发明涉及电工级氧化镁技术，尤其涉及一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制备方法。
背景技术
电工级氧化镁是一种最主要的绝缘耐高温填充材料，其具有优越绝缘性能和高导热性被广泛应用在各种电加热元件中。为了电工级氧化镁改善电性，需向电熔氧化镁中添加防发黑助剂，现有防发黑助剂无法有效防止铁铬铝丝的铝析出、有机硅高温碳化，导致电工级氧化镁发黑泄露电流增加。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有电工级氧化镁专用助剂易导致泄露电流的问题，提出一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，该助剂配方科学、合理，具有优良的理化性能，将添加有该助剂的电工级氧化镁粉作为空烧电热元件，能大大降低泄露电流情况的发生。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.5-3份；
二氧化硅 3-6份；
硅酸铝镁 0.05-0.1份；
占总重量0.5-3％wt的多硼酸盐化合物和占总重量3-5％wt的微米级硅铝镁化合物。
所述硅酸铝镁包括重量配比如下的各元素：二氧化硅48-56份，氧化镁30-36份，氧化铝5-10份，氧化铁3-5份。
进一步地，电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.8-2.7份；
二氧化硅 4-5份；
硅酸铝镁 0.06-0.08份；
占总重量1-2％wt的多硼酸盐化合物和占总重量3.5-4.5％wt的微米级硅铝镁化合物。
本发明的另一个目的还提供了一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，包括以下步骤：
1)称取重量比为2～4：5～7：0.1的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合得到混合料；
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在900～1100℃高温炉中煅烧，煅烧120～180分钟后随炉冷却至约250-350℃出料；
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加0.5～3％wt的多硼酸盐化合物及3～5％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的物料置于1300±50℃的高温炉中煅烧，保温90～120分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过70～90目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂(即含镁硅酸盐的助剂)。
进一步地，步骤1)称取重量比为3：6：0.1的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁。
进一步地，步骤1)混合时间为20-30分钟，优选为20分钟。
进一步地，步骤1)中氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁为小于80目粉体。
进一步地，步骤2)的高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉，高温转炉能实现连续化生产，实现产业化。
进一步地，步骤3)的搅拌时间为20-30分钟，优选为20分钟。
进一步地，步骤6)用捶打式粉碎机进行粉碎。
进一步地，步骤5)粉碎后，过70目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂。
本发明的另一个目的还提供了一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂在电工级氧化镁领域的应用，所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂与电工级氧化镁的质量比为1～3：100。
本发明一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂配方科学、合理，其制备方法简单、易行，与现有技术相比较具有以下优点：
本发明采用氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁为原料，以硼化合物为助剂，经过高温合成电工级氧化镁助剂，与现有利用天然矿石法生产的电工级氧化镁用助剂相比较，本发明制备得到的助剂具有更佳的电性能：将添加有本发明助剂的电熔氧化镁作为空烧电热元件，能预防铁铬铝发黑及改性电工级氧化镁发黑发灰现象的发生，进而大幅降低电工级氧化镁的泄漏电流，从而达到改善最终产品(电加热元件)质量的优点。
附图说明
图1为本发明电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂及其制备方法示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 3份；
二氧化硅 6份；
硅酸铝镁 0.1份；
占总重量2％wt的多硼酸盐化合物和占总重量4％wt的微米级硅铝镁化合物。
本实施例电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂制备方法如图1所示，包括以下步骤：
1)称取重量比为3：6：0.1的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合20分钟～30分钟得到混合料；为了获得适宜的加工性能，优选采用氧化镁和二氧化硅和硅酸铝镁的目数为小于80目粉体，便于加工。
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在1000℃高温炉中煅烧，煅烧150分钟后随炉冷却至约300℃出料；其中，高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉，高温转炉可以实现连续化生产，实现产业化。
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加2％wt的多硼酸盐化合物及4％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的物料置于1300±50℃的高温炉中煅烧，保温100分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过80目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂(即含镁硅酸盐的助剂)。其中机械粉碎机为捶打式雷蒙机。
实施例2
本实施例公开一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 2份；
二氧化硅 4份；
硅酸铝镁 0.06份；
还包括占总重量1.5％wt的多硼酸盐化合物和占总重量5％wt的微米级硅铝镁化合物。
本实施例电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂制备方法包括以下步骤：
1)称取的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合25分钟得到混合料；为了获得适宜的加工性能，优选采用氧化镁和二氧化硅和硅酸铝镁的目数为小于80目粉体，便于加工。
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在1060℃高温炉中煅烧，煅烧120分钟后随炉冷却至约300℃出料；其中，高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉，高温转炉可以实现连续化生产，实现产业化。
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加1.5％wt的多硼酸盐化合物及5％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的物料置于1350℃的高温炉中煅烧，保温90分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过80目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂(即含镁硅酸盐的助剂)。
实施例3
本实施例公开一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.5份；
二氧化硅 3份；
硅酸铝镁 0.05份；
还包括占总重量1％wt的多硼酸盐化合物和占总重量5％wt的微米级硅铝镁化合物。
本实施例电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂制备方法包括以下步骤：
1)称取的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合25分钟得到混合料；为了获得适宜的加工性能，优选采用氧化镁和二氧化硅和硅酸铝镁的目数为小于80目粉体，便于加工。
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在1060℃高温炉中煅烧，煅烧120分钟后随炉冷却至约300℃出料；其中，高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉，高温转炉可以实现连续化生产，实现产业化。
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加1％wt的多硼酸盐化合物及5％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌25分钟；
4)将步骤3)得到的物料置于1300℃的高温炉中煅烧，保温90分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过90目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂(即含镁硅酸盐的助剂)。
实施例4
本实施例公开一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.5份；
二氧化硅 5份；
硅酸铝镁 0.08份；
还包括占总重量2％wt的多硼酸盐化合物和占总重量4％wt的微米级硅铝镁化合物。
本实施例电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂制备方法包括以下步骤：
1)称取的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合25分钟得到混合料；为了获得适宜的加工性能，优选采用氧化镁和二氧化硅和硅酸铝镁的目数为小于80目粉体，便于加工。
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在1010℃高温炉中煅烧，煅烧160分钟后随炉冷却至约350℃出料；其中，高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉，高温转炉可以实现连续化生产，实现产业化。
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加2％wt的多硼酸盐化合物及4％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌25分钟；
4)将步骤3)得到的物料置于1300℃的高温炉中煅烧，保温90分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过90目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂(即含镁硅酸盐的助剂)。
将实施例1-4得到的电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂与天然矿石法生产的助剂(莫来石)添加到电熔氧化镁粉中生产电工级氧化镁中，助剂与电熔氧化镁粉质量比为2：100，其泄漏电流检测数据如表1所示：
表1添加有实施例1-4助剂与莫来石的电工级氧化镁的泄漏电流
添加助剂 电工级氧化镁的泄漏电流(mA) 空烧48h解剖
实施例1 0.165 白色
实施例2 0.172 白色
实施例3 0.158 白色
实施例4 0.139 白色
添加H助剂 0.315 黑色
注：泄漏电流测试仪器为：PA30型数字泄漏电流测试仪，测试管表负荷为10w/com2。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.5-3份；
二氧化硅 3-6份；
硅酸铝镁 0.05-0.1份；
占总重量0.5-3％wt的多硼酸盐化合物和占总重量3-5％wt的微米级硅铝镁化合物。
2.根据权利要求1所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：
氧化镁 1.8-2.7份；
二氧化硅 4-5份；
硅酸铝镁 0.06-0.08份；
占总重量1-2％wt的多硼酸盐化合物和占总重量3.5-4.5％wt的微米级硅铝镁化合物。
3.一种权利要求1或2所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)称取重量比为2～4：5～7：0.1的氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁，混合得到混合料；
2)把步骤1)得到的混合料置于刚玉匣钵中，在900～1100℃高温炉中煅烧，煅烧120～180分钟后随炉冷却至约250-350℃出料；
3)将步骤2)得到的物料冷却至室温，添加0.5～3％wt的多硼酸盐化合物及3～5％wt的微米级硅铝镁化合物，搅拌均匀；
4)将步骤3)得到的物料置于1300±50℃的高温炉中煅烧，保温90～120分钟；
5)将步骤4)得到的物料冷却至室温，粉碎后，过70～90目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂。
4.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，步骤1)混合时间为20-30分钟。
5.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中氧化镁、二氧化硅和硅酸铝镁为小于80目粉体。
6.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，所述高温炉为三相电箱式电阻炉或高温转炉。
7.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，步骤3)的搅拌时间为20-30分钟。
8.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，步骤5)粉碎采用捶打式粉碎机。
9.根据权利要求3所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂的制备方法，其特征在于，步骤5)粉碎后，过70目筛网，筛下物即为电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂。
10.一种权利要求1或2所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂在电工级氧化镁领域的应用，所述电工级氧化镁粉用预防铁铬铝发黑及防氧化镁发黑剂与电工级氧化镁的质量比为1～3：100。
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