CN106205917A - 一种耐高压石墨线性电阻及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐高压石墨线性电阻，原材料按照如下份数比组成：三氧化二铝42‑65份，高岭土27‑48份，石墨6‑17份，硅酸钠6‑11份，聚乙烯醇0.6‑1.7份，十四烷基醋酸胺0.4‑1份，二氧化硅1‑8份，氧化钙0.5‑1.2份，滑石粉20‑36份，氧化镁5‑17份。本发明提供的一种耐高压石墨线性电阻的原料中，三氧化二铝、高岭土、硅酸钠材料构成多孔陶瓷绝缘材料，石墨作为导电材料，物理化学性能稳定，由此形成的线性电阻具有体电阻固有的无电感，使用温度高，可以耐受更大的冲击电流，又有较高热容，能吸收更多的能量，并能在高压下工作。另外粘合剂作为一种辅助成分，在保证坯体强度的前提下要尽可能地减少其添加量。

Description

一种耐高压石墨线性电阻及其制备方法

技术领域

本发明属于电力电子生产技术领域，尤其涉及一种耐高压石墨线性电阻及其制备方法。

背景技术

线性电阻，简单来说，线性电阻是不会随输入的电压电流值得改变而改变，即电阻值不变，否则称为非线性电阻，即会变化的电阻。如果电阻元件的特性曲线在任一时刻都是过原点的直线，即其特性方程是齐次线性的，并且遵从欧姆定律，那么，例如，电阻器就是线性电阻，阻值正常情况下不会改变，如白炽灯与二极管的电阻值会表现出随温度，电流的方向等等的改变而改变，就是非线性电阻。

石墨陶瓷线性电阻是发展超高压输变电设备的关键电气保护部件之一，用以限制高压断路器在操作过程中产生的过电压，目前国内使用的石墨陶瓷线性电阻主要源自进口。石墨陶瓷线性电阻生产过程中存在电阻率分散性大，产品的热稳定性和机械强度较差等问题，导致技术难度大，成品合格率很低，生产成本高，难以满足电力行业发展的需求。中国专利申请号为CN 200910234651.6“复合陶瓷电阻及其制作方法”的专利公开了一种复合陶瓷电阻配方，但其配方中含有的铝矾土的化学成分会因产地或纯度要求不同而变化，从而造成配方不易控制，给石墨陶瓷线性电阻的制造带来困难，难于大范围推广。

目前市场上应用的粘土炭黑电阻片在低温条件下电阻率温度稳定性很好，但是在350℃以上温漂开始变大，450℃以上变化更大，温漂达到2000ppm/℃。氧化性线性电阻片在低温下温漂也很低，但是在温度在500℃以上时阻值迅速跌落，温漂可达到-600ppm，负温漂会造成线路不能及时闭合，形成设备事故。同时氧化锌电阻片属于陶瓷，硬度高、脆性大，震动过程中容易开裂。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种耐高压石墨线性电阻及其制备方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种耐高压石墨线性电阻，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝42-65份，高岭土27-48份，石墨6-17份，硅酸钠6-11份，聚乙烯醇0.6-1.7份，十四烷基醋酸胺0.4-1份，二氧化硅1-8份，氧化钙0.5-1.2份，滑石粉20-36份，氧化镁5-17份。

进一步说明，所述的一种耐高压石墨线性电阻，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝45份，高岭土28份，石墨12份，硅酸钠9份，聚乙烯醇0.7份，十四烷基醋酸胺0.8份，二氧化硅6份，氧化钙0.9份，滑石粉26份，氧化镁12份。

进一步说明，一种耐高压石墨线性电阻的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠并粉碎过60目筛分别制成粉状原料备用；

(2)将滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠、氧化镁粉状原料与去离子水混合，搅拌均匀制成料浆备用；

(3)将步骤(2)获得的料浆用喷雾造粒设备制成颗粒，然后按设定形状尺寸压制成型，制成石墨陶瓷线性电阻湿坯备用，其中，颗粒的粒径控制在110-170μm范围内，成型压力为160-200t；

(4)将制备的石墨陶瓷线性电阻湿坯在1300-1600℃的温度下烧结40-160分钟，然后按常规方法磨平，并在上下端面喷涂铝电极，侧面涂刷绝缘层，即制成高压石墨线性电阻。

氧化镁俗称苦土，也称镁氧，氧化镁是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性，属于胶凝材料。白色或淡黄色粉末，无臭、无味、无毒，是典型的碱土金属氧化物，化学式MgO。白色粉末，熔点为2852℃，沸点为3600℃，相对密度为3.58(25℃)。溶于酸和铵盐溶液。暴露在空气中，容易吸收水分和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁，轻质品较重质品更快，与水结合在一定条件下生成氢氧化镁，呈微碱性反应，饱和水溶液的pH为10.3。溶于酸和铵盐难溶于水，其溶液呈碱性。不溶于乙醇。在可见和近紫外光范围内有强折射性。菱镁矿(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生产氧化镁的主要原料。热分解菱镁矿或白云石得氧化镁。用消石灰处理海水得氢氧化镁沉淀，灼烧氢氧化镁得氧化镁。也可用海水综合利用中得到的氯化镁卤块或提溴后的卤水为原料，加氢氧化钠或碳酸钠等生成氢氧化镁或碱式碳酸镁沉淀，再灼烧得氧化镁。中国主要采用以菱镁矿、白云石、卤水或卤块为原料。

氧化镁有高度耐火绝缘性能。经1000℃以上高温灼烧可转变为晶体，升至1500℃以上则成死烧氧化镁(也就是所说的镁砂)或烧结氧化镁。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种耐高压石墨线性电阻的原料中，三氧化二铝、高岭土、硅酸钠材料构成多孔陶瓷绝缘材料，石墨作为导电材料，物理化学性能稳定，由此形成的线性电阻具有体电阻固有的无电感，使用温度高，可以耐受更大的冲击电流，又有较高热容，能吸收更多的能量，并能在高压下工作。另外粘合剂作为一种辅助成分，在保证坯体强度的前提下要尽可能地减少其添加量。

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，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

一种耐高压石墨线性电阻，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝42份，高岭土27份，石墨6份，硅酸钠6份，聚乙烯醇0.6份，十四烷基醋酸胺0.4份，二氧化硅1份，氧化钙0.5份，滑石粉20份，氧化镁5份。

一种耐高压石墨线性电阻的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠并粉碎过60目筛分别制成粉状原料备用；(2)将滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠、氧化镁粉状原料与去离子水混合，搅拌均匀制成料浆备用；

(3)将步骤(2)获得的料浆用喷雾造粒设备制成颗粒，然后按设定形状尺寸压制成型，制成石墨陶瓷线性电阻湿坯备用，其中，颗粒的粒径控制在110μm范围内，成型压力为160t；(4)将制备的石墨陶瓷线性电阻湿坯在1300℃的温度下烧结40分钟，然后按常规方法磨平，并在上下端面喷涂铝电极，侧面涂刷绝缘层，即制成高压石墨线性电阻。

实施例2

一种耐高压石墨线性电阻，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝65份，高岭土48份，石墨17份，硅酸钠11份，聚乙烯醇1.7份，十四烷基醋酸胺1份，二氧化硅8份，氧化钙1.2份，滑石粉36份，氧化镁17份。

一种耐高压石墨线性电阻的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠并粉碎过60目筛分别制成粉状原料备用；

(2)将滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠、氧化镁粉状原料与去离子水混合，搅拌均匀制成料浆备用；

(3)将步骤(2)获得的料浆用喷雾造粒设备制成颗粒，然后按设定形状尺寸压制成型，制成石墨陶瓷线性电阻湿坯备用，其中，颗粒的粒径控制在170μm范围内，成型压力为200t；

(4)将制备的石墨陶瓷线性电阻湿坯在1600℃的温度下烧结160分钟，然后按常规方法磨平，并在上下端面喷涂铝电极，侧面涂刷绝缘层，即制成高压石墨线性电阻。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种耐高压石墨线性电阻，其特征在于，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝42-65份，高岭土27-48份，石墨6-17份，硅酸钠6-11份，聚乙烯醇0.6-1.7份，十四烷基醋酸胺0.4-1份，二氧化硅1-8份，氧化钙0.5-1.2份，滑石粉20-36份，氧化镁5-17份。

2.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨线性电阻，其特征在于，原材料按照如下份数比组成：

三氧化二铝45份，高岭土28份，石墨12份，硅酸钠9份，聚乙烯醇0.7份，十四烷基醋酸胺0.8份，二氧化硅6份，氧化钙0.9份，滑石粉26份，氧化镁12份。

3.根据权利要求1一种耐高压石墨线性电阻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)分别取三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠并粉碎过60目筛分别制成粉状原料备用；

(2)将滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、高岭土、石墨、硅酸钠、氧化镁粉状原料与去离子水混合，搅拌均匀制成料浆备用；

(3)将步骤(2)获得的料浆用喷雾造粒设备制成颗粒，然后按设定形状尺寸压制成型，制成石墨陶瓷线性电阻湿坯备用，其中，颗粒的粒径控制在110-170μm范围内，成型压力为160-200t；

(4)将制备的石墨陶瓷线性电阻湿坯在1300-1600℃的温度下烧结40-160分钟，然后按常规方法磨平，并在上下端面喷涂铝电极，侧面涂刷绝缘层，即制成高压石墨线性电阻。