CN106187202A - 一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，包括制备二氧化硅溶胶，再将氮化铝粉料加入到所述二氧化硅溶胶中并搅拌均匀，最后进行成型、干燥、煅烧后期处理。通过采用溶胶‑凝胶等处理技术，对电熔氮化铝粉进行包覆二氧化硅等改性处理，以提高氮化铝陶瓷的电绝缘性能，使之更适合于作为绝缘子，在恶劣的环境下减少污闪事故的发生概率，同时采用该制备方法制得的氮化铝陶瓷绝缘子耐老化、抗腐蚀，提高了产品性能，并确保产品安全稳定。

Description

一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法
技术领域
本发明涉及绝缘子制备技术领域，具体涉及一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法。
背景技术
绝缘子作为电力系统的重要组成部分，在交、直流输电线路中起着支撑电力设备与电气绝缘的重要作用。户外运行的绝缘子时刻受到大气中各种污染源的影响。当空气湿度较小时，绝缘子表面覆盖的污秽层不显示导电性，绝缘子可以可靠安全运行。当空气湿度较大时，污秽中含有的可溶盐分溶于水形成导电的离子，在工作电压作用下形成泄漏电流在绝缘子表面流过，电流的热效应导致绝缘子表面形成多个干区。干区的电阻远大于湿区的电阻，承受较高的电压，引起局部电场畸变产生电弧，在一定条件下甚至发展为贯穿两极的闪络。由此可见，如何预防、减少支柱绝缘子的污闪事故，如何有效提高绝缘子在严峻条件下的污闪特性将成为今后支柱绝缘子研究的重点。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，使得在恶劣的环境下减少污闪事故的发生。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，包括以下步骤：
(1).将无水甲醇加入到放置硅酸甲酯的容器中，搅拌1-2小时，其中，甲醇和硅酸甲酯的质量配比为：甲醇∶硅酸甲酯＝2～3∶5；
(2).另取一份与第(1)步相同体积的硅酸甲酯，与蒸馏水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸馏水的加入量按摩尔比为：水∶硅酸甲酯＝2～5∶1计算；磷酸的加入量按摩尔比为：磷酸∶硅酸甲酯＝0.01～0.1∶1计算；
(3).将第(2)步的混合溶液在搅拌状态下缓慢加入到第(1)步的容器中，同时搅拌1～2小时，将容器盖好，静置24小时，即形成二氧化硅溶胶，待用；
(4).将上述的二氧化硅溶胶搅拌，同时缓缓加入经除铁和干燥处理后的氮化铝粉料，搅拌均匀，氮化铝粉料的加入量为：氮化铝＝106.8×硅酸甲酯×硅酸甲酯比重，其中硅酸甲酯的为体积单位，氮化铝为质量单位；
(5).将(4)中的物料倒入模具中成型并进行干燥，待液体消失后，在烘箱中80～100℃下烘干24小时，使物料充分干燥然后进行脱模；
(6).将(5)中成型后的氮化铝在空气气氛中煅烧，煅烧温度为1200～1500℃，保温4～5小时，然后冷却出炉，即为本发明制备的氮化铝陶瓷绝缘子。
所述步骤(1)中无水甲醇也可用无水乙醇代替。
所述步骤(1)至(2)中的硅酸甲酯可以用硅酸乙酯或硅酸丙酯代替。
本发明的有益效果为：采用溶胶-凝胶等处理技术，对电熔氮化铝粉进行包覆二氧化硅等改性处理，以提高氮化铝陶瓷的电绝缘性能，使之更适合于作为绝缘子，在恶劣的环境下减少污闪事故的发生概率，同时采用该制备方法制得的氮化铝陶瓷绝缘子耐老化、抗腐蚀，提高了产品性能，并确保产品安全稳定。
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，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1).将无水甲醇加入到放置硅酸甲酯的容器中，搅拌1小时，其中，甲醇和硅酸甲酯的质量配比为：甲醇∶硅酸甲酯＝2∶5；
(2).另取一份与第(1)步相同体积的硅酸甲酯，与蒸馏水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸馏水的加入量按摩尔比为：水∶硅酸甲酯＝2∶1计算；磷酸的加入量按摩尔比为：磷酸∶硅酸甲酯＝0.01∶1计算；
(3).将第(2)步的混合溶液在搅拌状态下缓慢加入到第(1)步的容器中，同时搅拌1小时，将容器盖好，静置24小时，即形成二氧化硅溶胶，待用；
(4).将上述的二氧化硅溶胶搅拌，同时缓缓加入经除铁和干燥处理后的氮化铝粉料，搅拌均匀，氮化铝粉料的加入量为：氮化铝＝106.8×硅酸甲酯×硅酸甲酯比重，其中硅酸甲酯的为体积单位，氮化铝为质量单位；
(5).将(4)中的物料倒入模具中成型并进行干燥，待液体消失后，在烘箱中80℃下烘干24小时，使物料充分干燥然后进行脱模；
(6).将(5)中成型后的氮化铝在空气气氛中煅烧，煅烧温度为1200℃，保温4小时，然后冷却出炉，即为本发明制备的氮化铝陶瓷绝缘子。
实施例2
(1).将无水甲醇加入到放置硅酸甲酯的容器中，搅拌1.5小时，其中，甲醇和硅酸甲酯的质量配比为：甲醇∶硅酸甲酯＝2.5∶5；
(2).另取一份与第(1)步相同体积的硅酸甲酯，与蒸馏水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸馏水的加入量按摩尔比为：水∶硅酸甲酯＝3.5∶1计算；磷酸的加入量按摩尔比为：磷酸∶硅酸甲酯＝0.05∶1计算；
(3).将第(2)步的混合溶液在搅拌状态下缓慢加入到第(1)步的容器中，同时搅拌1.5小时，将容器盖好，静置24小时，即形成二氧化硅溶胶，待用；
(4).将上述的二氧化硅溶胶搅拌，同时缓缓加入经除铁和干燥处理后的氮化铝粉料，搅拌均匀，氮化铝粉料的加入量为：氮化铝＝106.8×硅酸甲酯×硅酸甲酯比重，其中硅酸甲酯的为体积单位，氮化铝为质量单位；
(5).将(4)中的物料倒入模具中成型并进行干燥，待液体消失后，在烘箱中90℃下烘干24小时，使物料充分干燥然后进行脱模；
(6).将(5)中成型后的氮化铝在空气气氛中煅烧，煅烧温度为1350℃，保温4.5小时，然后冷却出炉，即为本发明制备的氮化铝陶瓷绝缘子。
实施例3
(1).将无水甲醇加入到放置硅酸甲酯的容器中，搅拌2小时，其中，甲醇和硅酸甲酯的质量配比为：甲醇∶硅酸甲酯＝3∶5；
(2).另取一份与第(1)步相同体积的硅酸甲酯，与蒸馏水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸馏水的加入量按摩尔比为：水∶硅酸甲酯＝5∶1计算；磷酸的加入量按摩尔比为：磷酸∶硅酸甲酯＝0.1∶1计算；
(3).将第(2)步的混合溶液在搅拌状态下缓慢加入到第(1)步的容器中，同时搅拌2小时，将容器盖好，静置24小时，即形成二氧化硅溶胶，待用；
(4).将上述的二氧化硅溶胶搅拌，同时缓缓加入经除铁和干燥处理后的氮化铝粉料，搅拌均匀，氮化铝粉料的加入量为：氮化铝＝106.8×硅酸甲酯×硅酸甲酯比重，其中硅酸甲酯的为体积单位，氮化铝为质量单位；
(5).将(4)中的物料倒入模具中成型并进行干燥，待液体消失后，在烘箱中100℃下烘干24小时，使物料充分干燥然后进行脱模；
(6).将(5)中成型后的氮化铝在空气气氛中煅烧，煅烧温度为1500℃，保温5小时，然后冷却出炉，即为本发明制备的氮化铝陶瓷绝缘子。
所述步骤(1)中无水甲醇也可用无水乙醇代替。
所述步骤(1)至(2)中的硅酸甲酯可以用硅酸乙酯或硅酸丙酯代替。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (3)

1.一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1).将无水甲醇加入到放置硅酸甲酯的容器中，搅拌1-2小时，其中，甲醇和硅酸甲酯的质量配比为：甲醇∶硅酸甲酯＝2～3∶5；
(2).另取一份与第(1)步相同体积的硅酸甲酯，与蒸馏水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸馏水的加入量按摩尔比为：水∶硅酸甲酯＝2～5∶1计算；磷酸的加入量按摩尔比为：磷酸∶硅酸甲酯＝0.01～0.1∶1计算；
(3).将第(2)步的混合溶液在搅拌状态下缓慢加入到第(1)步的容器中，同时搅拌1～2小时，将容器盖好，静置24小时，即形成二氧化硅溶胶，待用；
(4).将上述的二氧化硅溶胶搅拌，同时缓缓加入经除铁和干燥处理后的氮化铝粉料，搅拌均匀，氮化铝粉料的加入量为：氮化铝＝106.8×硅酸甲酯×硅酸甲酯比重，其中硅酸甲酯的为体积单位，氮化铝为质量单位；
(5).将(4)中的物料倒入模具中成型并进行干燥，待液体消失后，在烘箱中80～100℃下烘干24小时，使物料充分干燥然后进行脱模；
(6).将(5)中成型后的氮化铝在空气气氛中煅烧，煅烧温度为1200～1500℃，保温4～5小时，然后冷却出炉，即为本发明制备的氮化铝陶瓷绝缘子。
2.如权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中无水甲醇用无水乙醇代替。
3.如权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷绝缘子制备方法，其特征在于：所述步骤(1)至(2)中的硅酸甲酯用硅酸乙酯或硅酸丙酯代替。
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