CN107445479B - 一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法 - Google Patents

一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅75‑90份、硅藻土15‑20份、氧化铝15‑22份、碳酸钠12‑21份、氧化镧5‑8份、氧化钼3‑6份、氧化锆6‑8份、氧化银4‑6份、高岭土2‑4份、氧化钇1‑3份、锂长石3‑5份。采用本发明制备的韧化玻璃绝缘子具有透光率高、电气性能优良、使用寿命长、韧性高、抗冲击强度高、机械性能好、生产成本低、易于工艺控制的优点；强化精炼过程全在氦气保护下进行，没有杂质参与，热裂倾向低、微裂纹少，产品质量好，瓷绝缘子合格率高。

Description

一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，具体是一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法。
背景技术
绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件，能够耐受电压和机械应力作用。它是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。
在国内已申请的相关专利中，专利《一种玻璃绝缘子》(申请号：201210349297.3，公开日：2013-01-16)，公开了一种稳定性好的玻璃绝缘子的成份配方，但由于是制粉后烧结，脆性较大且结合力较差，无法在零度自爆后仍保留基本的工作性能，而且由于粉体重融破坏了玻璃快速冷却带来的钢化效果和表面压应力，机械性能较差且使用寿命短(表面压应力能显著提高使用寿命)，另一方面，并没有进行韧化及抗冲击处理，使该玻璃绝缘子易受物理冲击或冷热循环而损坏；专利《复合玻璃钢绝缘子》(申请号：201210470969.6，公开日：2014-06-04)，公开了一种外套硅胶膜的玻璃绝缘子，但由于玻璃本体未进行强度改良处理，该绝缘子综合性能较差，该发明中优选的黑色硅胶膜由于透光率差，破坏了玻璃绝缘子相对于瓷质绝缘子最大的优势——缺陷可见，使得维护更换更为困难，即使绝缘子发生了零度自爆也不易发现和处理，另一方面，由于该发明并没有针对玻璃绝缘子本体进行电气性能改良，其电气性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种韧化玻璃绝缘子及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种韧化玻璃绝缘子，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅75-90份、硅藻土15-20份、氧化铝15-22份、碳酸钠12-21份、氧化镧5-8份、氧化钼3-6份、氧化锆6-8份、氧化银4-6份、高岭土2-4份、氧化钇1-3份、锂长石3-5份。
作为本发明进一步的方案：所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅78份、硅藻土18份、氧化铝21份、碳酸钠15份、氧化镧7份、氧化钼4份、氧化锆7.5份、氧化银4.5份、高岭土3.8份、氧化钇1.2份、锂长石4.5份。
作为本发明进一步的方案：所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅88份、硅藻土16份、氧化铝17份、碳酸钠19份、氧化镧6份、氧化钼5份、氧化锆6.5份、氧化银5份、高岭土2.5份、氧化钇2份、锂长石4份。
一种韧化玻璃绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量20％-30％的85-95℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨3-5h；
(3)将上步所得物在95-125℃下干燥1-3h；
(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1250℃-1500℃，熔融时间为到达指定温度后保温45min-1h，获得待用强化玻璃熔融流体；
(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到250℃-450℃，预热25-30min；
(6)然后将金属模加热到650℃-800℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续3min-5min；
(7)以25bar-30bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；
(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
作为本发明进一步的方案：步骤(2)中热水温度为92℃。
作为本发明进一步的方案：步骤(3)将上步所得物在110℃下干燥1.8h。
作为本发明进一步的方案：步骤(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1420℃，熔融时间为到达指定温度后保温52min，获得待用强化玻璃熔融流体。
作为本发明进一步的方案：步骤(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到320℃，预热28min。
作为本发明进一步的方案：步骤(6)然后将金属模加热到740℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续4min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明制备的韧化玻璃绝缘子具有透光率高、电气性能优良、使用寿命长、韧性高、抗冲击强度高、机械性能好、生产成本低、易于工艺控制的优点；强化精炼过程全在氦气保护下进行，没有杂质参与，热裂倾向低、微裂纹少，产品质量好，瓷绝缘子合格率高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种韧化玻璃绝缘子，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅75份、硅藻土15份、氧化铝15份、碳酸钠12份、氧化镧5份、氧化钼3份、氧化锆6份、氧化银4份、高岭土2份、氧化钇1份、锂长石3份。
一种韧化玻璃绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量20％的85℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨3h；(3)将上步所得物在95℃下干燥1h；(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1250℃，熔融时间为到达指定温度后保温45min，获得待用强化玻璃熔融流体；(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到250℃，预热25min；(6)然后将金属模加热到650℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续3min；(7)以25bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
实施例2
一种韧化玻璃绝缘子，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅90份、硅藻土20份、氧化铝22份、碳酸钠21份、氧化镧8份、氧化钼6份、氧化锆8份、氧化银6份、高岭土4份、氧化钇3份、锂长石5份。
一种韧化玻璃绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量30％的95℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨5h；(3)将上步所得物在125℃下干燥3h；(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1500℃，熔融时间为到达指定温度后保温1h，获得待用强化玻璃熔融流体；(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到450℃，预热30min；(6)然后将金属模加热到800℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续5min；(7)以30bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
实施例3
一种韧化玻璃绝缘子，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅78份、硅藻土18份、氧化铝21份、碳酸钠15份、氧化镧7份、氧化钼4份、氧化锆7.5份、氧化银4.5份、高岭土3.8份、氧化钇1.2份、锂长石4.5份。
一种韧化玻璃绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量25％的92℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨4h；(3)将上步所得物在110℃下干燥1.8h；(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1420℃，熔融时间为到达指定温度后保温52min，获得待用强化玻璃熔融流体；(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到320℃，预热28min；(6)然后将金属模加热到740℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续4min；(7)以27bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
实施例4
一种韧化玻璃绝缘子，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅88份、硅藻土16份、氧化铝17份、碳酸钠19份、氧化镧6份、氧化钼5份、氧化锆6.5份、氧化银5份、高岭土2.5份、氧化钇2份、锂长石4份。
一种韧化玻璃绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量28％的87℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨4.5h；(3)将上步所得物在115℃下干燥1.2h；(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1300℃，熔融时间为到达指定温度后保温55min，获得待用强化玻璃熔融流体；(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到420℃，预热29min；(6)然后将金属模加热到760℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续4min；(7)以26bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
采用本发明制备的韧化玻璃绝缘子具有透光率高、电气性能优良、使用寿命长、韧性高、抗冲击强度高、机械性能好、生产成本低、易于工艺控制的优点；强化精炼过程全在氦气保护下进行，没有杂质参与，热裂倾向低、微裂纹少，产品质量好，瓷绝缘子合格率高。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种韧化玻璃绝缘子，其特征在于，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅75-90份、硅藻土15-20份、氧化铝15-22份、碳酸钠12-21份、氧化镧5-8份、氧化钼3-6份、氧化锆6-8份、氧化银4-6份、高岭土2-4份、氧化钇1-3份、锂长石3-5份。
2.根据权利要求1所述的韧化玻璃绝缘子，其特征在于，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅78份、硅藻土18份、氧化铝21份、碳酸钠15份、氧化镧7份、氧化钼4份、氧化锆7.5份、氧化银4.5份、高岭土3.8份、氧化钇1.2份、锂长石4.5份。
3.根据权利要求1所述的韧化玻璃绝缘子，其特征在于，所述绝缘子包括以下重量份数的原料：二氧化硅88份、硅藻土16份、氧化铝17份、碳酸钠19份、氧化镧6份、氧化钼5份、氧化锆6.5份、氧化银5份、高岭土2.5份、氧化钇2份、锂长石4份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)将二氧化硅、硅藻土、氧化铝、碳酸钠、氧化镧、氧化钼、氧化锆、氧化银、高岭土、氧化钇、锂长石依次加入到原料总重量20％-30％的85-95℃的热水中，得到混合物料，然后对混合物料进行球磨3-5h；
(3)将上步所得物在95-125℃下干燥1-3h；
(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1250℃-1500℃，熔融时间为到达指定温度后保温45min-1h，获得待用强化玻璃熔融流体；
(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到250℃-450℃，预热25-30min；
(6)然后将金属模加热到650℃-800℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续3min-5min；
(7)以25bar-30bar的压力通入氦气，至金属模冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；
(8)采用金刚石磨料振动去毛刺设备对获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
5.根据权利要求4所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中热水温度为92℃。
6.根据权利要求4所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤(3)将上步所得物在110℃下干燥1.8h。
7.根据权利要求4所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤(4)然后通入足量氦气，再采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1420℃，熔融时间为到达指定温度后保温52min，获得待用强化玻璃熔融流体。
8.根据权利要求4所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤(5)在金属模内表面喷涂足量脱模剂，通入足量氦气，然后将金属模加热到320℃，预热28min。
9.根据权利要求4所述的韧化玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤(6)然后将金属模加热到740℃，将步骤(4)获得的待用强化玻璃熔融流体注入金属模，至金属模填满为止，同时与金属模匹配的振动装置启动，持续4min。
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