CN106986544B - 绝缘子用海灰亚光色釉料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘子用海灰亚光色釉料,属于无机高温陶瓷涂层技术领域。所述的海灰亚光色釉料包括基础釉料、色料和粘结剂,基础釉料由以下质量百分数的原料制成:长石15~25%、氢氧化铝4~10%、硅酸锆8~15%、石英粉23~37%、氧化锌2~6%、磷酸氢钙13~20%、氟化镁4~10%;以基础釉料的重量份数为100份计,色料由以下重量份数的原料制成:锆灰2.5~6份、锆钒蓝0~2份、钴蓝0~1份;粘结剂是浓度为0.5~1.5%的羧甲基纤维素水溶液或聚乙烯醇水溶液。本发明的釉料具有与绝缘子的结合性好、硬度高、满足特殊环境使用需求等特点,同时使得绝缘子本身具备光隐身、气密、防污闪、电绝缘等服役要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘子用海灰亚光色釉料,属于无机高温陶瓷涂层技术领域。
背景技术
绝缘子作为一种特殊的绝缘控件,是一种由电瓷、玻璃、合成橡胶或合成树脂等绝缘材料制成的电气器件,其作用主要有两个方面:一是将载流导体与地面之间形成良好的绝缘;二是用来支持和固定母线与带电导体,并使带电导体或导体与大地之间有足够的距离和绝缘,这就使得绝缘子本身应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。为防止绝缘子的表面粘附灰尘等污染物,避免因此形成通路而被绝缘子两端的电压击穿,同时有效提高绝缘子的绝缘性能,减少放电等故障现象的发生,以延长绝缘子的维护周期,需要在绝缘子的表面涂覆一层光滑、坚硬、防腐性能好、不易产生游离放电的瓷釉。
目前,市售绝缘子的瓷釉层多为亮光釉,颜色多为棕色,而对于某些特殊领域和使用环境(如安全、监控应用等)则要求绝缘子本身要具有光隐身性,亮光釉已无法满足使用要求,且棕色系与周围的环境差距较大,不利于融为一体。因此,有必要对绝缘子所用釉料进行进一步的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种绝缘子用海灰亚光色釉料,具有与绝缘子基体的结合性好、硬度高、满足特殊环境使用需求等特点,同时使得绝缘子本身具备光隐身、气密、防污闪、电绝缘等服役要求。
本发明所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,包括基础釉料、色料和粘结剂,其中:
基础釉料由以下质量百分数的原料制成:
以基础釉料的重量份数为100份计,色料由以下重量份数的原料制成:
锆灰 2.5~6份
锆钒蓝 0~2份
钴蓝 0~1份;
粘结剂是浓度为0.5~1.5%的羧甲基纤维素水溶液或聚乙烯醇水溶液,其中,羧甲基纤维素的粘度为400-700cp,纯度≥95%;聚乙烯醇的聚合度1600-1800,挥发成分<7%,粘结剂的质量与基础釉料和色料的总质量之比为0.6~1:1。
优选地技术方案如下:
所述的氢氧化铝、磷酸氢钙、氟化镁均为分析纯试剂。
所述的石英粉为高纯熔融石英粉,其纯度>99.5%,粒径为10-13μm。
所述的长石为钾长石或钙长石。
所述的绝缘子用海灰亚光色釉料的喷涂方法如下:将配方量的基础釉料、色料和粘结剂依次加入到行星球磨罐中进行球磨,消泡后将其涂覆至绝缘子表面,表干后进行干燥、烧成、保温,得到海灰亚光涂层。其中:
所述的球磨时间为2~6h。
所述的干燥温度为80~120℃。
所述的烧成温度为1200~1360℃,保温时间为1~3h。
所述的烧成气氛为还原气氛或N2保护气氛。
所述绝缘子材质为氮化物陶瓷时,烧成前需在氧化气氛中进行600~750℃的排胶处理,保温时间为2~6h。
本发明的主要技术创新点如下:
(1)亚光釉料材料体系的设计和制备技术:以锆、镁、锌、钙为复合遮光剂,通过选取前驱体和比例控制,以及烧成曲线,在恰当的温度析出微小晶粒,减弱釉面的反射,使釉面以不透明、低光泽度状态呈现,达到亚光目的;
(2)海灰色料的体系设计和制备:以锆灰、锆钒蓝和钴蓝作为色料的基础原料,通过对色料组分和适应性分析,确定最佳配比,实现海灰显色。
本发明的有益效果如下:
本发明的绝缘子用海灰亚光色釉料与基体有良好的结合性,表面无裂纹、不吸水,涂层硬度>6H,能有效提高基体强度10~20%,釉料的附着抗拉强度≥0.8N/mm2,涂覆工艺简单、易操作。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
分别称取钙长石15g、氢氧化铝10g、硅酸锆8g、石英粉37g、氧化锌2g、磷酸氢钙20g、氟化镁8g、锆灰5g、锆钒蓝1g以及浓度为1%的羧甲基纤维素水溶液90mL,于行星球磨罐中球磨3h,出磨、除泡,得到色釉料料浆,将此料浆采用喷涂工艺涂覆在氧化物陶瓷表面,表干后移入恒温恒湿干燥箱进行100℃干燥处理,最后在还原气氛中于1280℃下进行烧成,保温3h,得海灰亚光釉面。
经检测,本实施例所得釉面呈海灰色、亚光,与基体有良好的结合性,表面无裂纹、不吸水,涂层硬度>6H,基体强度提高10%,釉料附着抗拉强度为1.3N/mm2。
实施例2
分别称取钙长石22g、氢氧化铝7g、硅酸锆11g、石英粉31g、氧化锌5g、磷酸氢钙18g、氟化镁6g、锆灰4g、钴蓝0.2g、锆钒蓝0.3g以及浓度为0.5%的羧甲基纤维素水溶液80mL,于行星球磨罐中球磨4h,出磨、除泡,得到色釉料料浆,将此料浆采用喷涂工艺涂覆在氧化物陶瓷表面,表干后移入恒温恒湿干燥箱进行100℃干燥处理,最后在还原气氛中于1200℃下进行烧成,保温2h后得海灰亚光釉面。
经检测,本实施例所得釉面呈海灰色、亚光,与基体有良好的结合性,表面无裂纹、不吸水,涂层硬度>6H,基体强度提高16.3%,釉料附着抗拉强度为1.2N/mm2。
实施例3
分别称取钾长石25g、氢氧化铝10g、硅酸锆15g、石英粉23g、氧化锌4g、磷酸氢钙13g、氟化镁10g、锆灰6g、钴蓝1g以及浓度为1%的聚乙烯醇水溶液60mL,于行星球磨罐中球磨2h,出磨、除泡,得到色釉料料浆,将此料浆采用喷涂工艺涂覆在氮化物陶瓷表面,表干后移入恒温恒湿干燥箱进行80℃干燥处理,将干燥后的生釉制品置于马弗炉内进行600℃排胶,保温6h后得到无碳涂层,将排胶后的产品在氮气保护气氛中于1260℃下进行烧成,保温1h后得海灰亚光釉面。
经检测,本实施例所得釉面呈海灰色、亚光,与基体有良好的结合性,表面无裂纹、不吸水,涂层硬度>6H,基体强度提高20%,釉料附着抗拉强度为0.8N/mm2。
实施例4
分别称取钾长石18g、氢氧化铝4g、硅酸锆13g、石英粉35g、氧化锌6g、磷酸氢钙20g、氟化镁4g、锆灰2.5g、钴蓝0.8g、锆钒蓝2g以及浓度为1.5%的聚乙烯醇水溶液100mL,于行星球磨罐中球磨6h,出磨、除泡,得到色釉料料浆,将此料浆采用喷涂工艺涂覆在氮化物陶瓷表面,表干后移入恒温恒湿干燥箱进行120℃干燥处理,将干燥后的生釉制品置于马弗炉内进行750℃排胶处理,保温2h后得到无碳涂层,将排胶后的产品在氮气保护气氛中于1360℃下进行烧成,保温1h后得海灰亚光釉面。
经检测,本实施例所得釉面呈海灰色、亚光,与基体有良好的结合性,表面无裂纹、不吸水,涂层硬度>6H,基体强度提高13.8%,釉料附着抗拉强度为1.3N/mm2。
Claims (8)
1.一种绝缘子用海灰亚光色釉料,包括基础釉料、色料和粘结剂,其特征在于:基础釉料由以下质量百分数的原料制成:
长石 15~25%
氢氧化铝 4~10%
硅酸锆 8~15%
石英粉 23~37%
氧化锌 2~6%
磷酸氢钙 13~20%
氟化镁 4~10%;
以基础釉料的重量份数为100份计,色料由以下重量份数的原料制成:
锆灰 2.5~6份
锆钒蓝 0~2份
钴蓝 0~1份;
粘结剂是浓度为0.5~1.5%的羧甲基纤维素水溶液或聚乙烯醇水溶液,其中,羧甲基纤维素的粘度为400-700cp,纯度≥95%;聚乙烯醇的聚合度1600-1800,挥发成分<7%,粘结剂的质量与基础釉料和色料的总质量之比为0.6~1:1;
长石为钾长石或钙长石。
2.根据权利要求1所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:石英粉为熔融石英粉,其纯度>99.5%,粒径为10-13μm。
3.根据权利要求1所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:喷涂方法如下:将配方量的基础釉料、色料和粘结剂依次加入到行星球磨罐中进行球磨,消泡后将其涂覆至绝缘子表面,表干后进行干燥、烧成、保温,得到海灰亚光涂层。
4.根据权利要求3所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:球磨时间为2~6h。
5.根据权利要求3所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:干燥温度为80~120℃。
6.根据权利要求3所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:烧成温度为1200~1360℃,保温时间为1~3h。
7.根据权利要求3所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:烧成气氛为还原气氛或N2保护气氛。
8.根据权利要求3所述的绝缘子用海灰亚光色釉料,其特征在于:当绝缘子材质为氮化物陶瓷时,烧成前需在氧化气氛中进行600~750℃的排胶处理,保温时间为2~6h。
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