CN108053956B - 一种复合瓷绝缘子的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘子的制备工艺，具体涉及一种复合瓷绝缘子的制备工艺，由20～30份钟祥土、20～40份水曲柳土、20～40份青草岭土、20～30份介休土、20～30份高岭土、20～30份铝矾土、5～10份莫来石、10～15份长石经混匀、过筛和吸铁后，加入8～13份短纤维、5～10份氮化硼粉末、5～10份金刚石粉末，经练泥、压缩成型和烧制而成，然后在瓷材料的外表面粘结一层防污闪涂层，并采用改进优化的水泥胶合剂将连接端头牢固的连接在瓷材料的两端，本发明通过优化瓷绝缘子的制备工艺，大大提高了瓷绝缘子的机械性能，防污闪效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘子的制备工艺，尤其涉及一种复合瓷绝缘子的制备工艺。
背景技术
瓷绝缘子是最早出现的绝缘子，工艺简单，具有良好的化学稳定性和热稳定性，几乎不老化变质，并具有良好的电气和机械性能，广泛应用于变电站和传输线路中，主要是用于将导线连接在支架上，从而到达绝缘、机械连接和支撑的作用。绝缘子的质量对输电线路的可靠运行起着关键的作用，但传统的瓷绝缘子，普遍存在机械强度不高，防污闪效果不佳等问题，导致使用率不高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种复合瓷绝缘子的制备工艺，通过优化瓷绝缘子的制备工艺，大大提高了瓷绝缘子的机械性能，防污闪效果好。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种复合瓷绝缘子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、原料准备：钟祥土20～30份、水曲柳土20～40份、青草岭土20～40份、介休土20～30份、高岭土20～30份、铝矾土20～30份、莫来石5～10份、长石10～15份；
S2、将S1步骤中的原料按上述重量配比放入球磨机中进行球磨，球磨的时间是18～20h；
S3、将S2步骤中得到的混合物依次放入振动筛和三辊吸铁机进行过筛和吸铁处理；
S4、将S3步骤中得到的混合物放入高速搅拌机中，加入8～13份短纤维、5～10份氮化硼粉末、5～10份金刚石粉末，以500～700r/min的转速搅拌1～2h；
S5、将S4步骤中得到的混合物加入混凝土搅拌机，加入100～150份水，以300～400r/min的转速搅拌30～60min得到浆料；
S6、将S5步骤中得到的浆料加入真空练泥机，抽除泥料中的空气，得到泥饼；
S7、将棒芯清洗干净，并放置于成型模具的中心位置；
所述棒芯为无碱玻璃纤维棒，所述无碱玻璃纤维棒由20～30份二氧化硅、10～20份氧化铝、10～20份氧化硼、30～40份环氧树脂、3～5份阻燃剂和1～3份固化剂经高温压模而成；
S8、将泥饼环绕棒芯放入成型模具中，塑造成所需形状的坯件；
S9、用鼓风机将坯件吹干，然后置于高温窑中烧制30～40h，烧制完后自然晾干；
S10、把S9步骤中得到的坯件卡放在切割机上，将多余的部分切掉，然后往坯件外表面涂抹一层粘结层；
S11、往坯件外表面固化一层防污闪涂层，自然晾干；
所述防污闪涂层由60％硫化硅橡胶、30％水性聚氨酯和10％色料经高温压模而成；
S12、用水泥胶合剂将连接端头与绝缘子的两端连接起来；
所述水泥胶合剂由15～25份水泥、8～12份石英砂、5～10份硅石粉、10～20份水搅拌混合而成；
S13、把S12步骤中得到的成品放置于养护架上，在45℃下加热至固化，期间每天加湿一次。
优选的，所述振动筛的筛孔径为250目。
优选的，所述短纤维的长度为0.5～2.0cm,直径为3.0～5.0mm。
优选的，所述氮化硼粉末的粒径为0.5～3.0mm。
优选的，所述金刚石粉末的粒径为10～20μm。
优选的，所述真空练泥机的真空度控制在-0.09～0MPa。
优选的，所述阻燃剂由氢氧化镁和氯丹酸酐按1:1的重量配比混合而成。
优选的，所述固化剂为聚异氰酸酯。
优选的，所述粘结层为树脂粘结层。
优选的，所述防污闪涂层的厚度为0.5～2.0mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，通过将钟祥土、水曲柳土、青草岭土和介休土等可塑性粘土合理搭配，并添加适量的短纤维、氮化硼粉末、金刚石粉末等机械性能高的原料，使新配方具有良好的工艺性能，大大提高了瓷材料的机械强度；同时，以弯曲强度好、防污闪效果佳的防污闪涂层代替上釉，并根据本配方优化了水泥胶合剂的制备工艺，使瓷材料的机械性能得到了大幅度的提高，并且具有较好的防污闪效果，使用率更高，成本更低。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种复合瓷绝缘子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、原料准备：钟祥土20份、水曲柳土20份、青草岭土20份、介休土20份、高岭土20份、铝矾土20份、莫来石5份、长石10份；其中，钟祥土来自湖北省钟祥市，水曲柳土来自吉林省舒兰县水曲柳乡，介休土来自山西中部介休市，青草岭土来自广东清远青草岭，高岭土来自江苏省苏州市阳山，铝矾土来自山西省汾阳市，莫来石为合成莫来石，长石来自山西省忻县；
S2、将S1步骤中的原料按上述重量配比放入球磨机中进行球磨，球磨的时间是18h；
S3、将S2步骤中得到的混合物依次放入振动筛和三辊吸铁机进行过筛和吸铁处理；原料颗粒的大小对瓷材料的工艺性能具有重要的影响，为使原料取得较好的工艺性能，所述振动筛的筛孔径为250目；
S4、将S3步骤中得到的混合物放入高速搅拌机中，加入8份短纤维、5份氮化硼粉末、5份金刚石粉末，以700r/min的转速搅拌1h；为使短纤维、氮化硼粉末和金刚石粉末与瓷原材料取得较好的结合性能，充分提高其机械强度，所述短纤维的长度为0.5cm、直径为3.0mm，所述氮化硼粉末的粒径为0.5mm，所述金刚石粉末的粒径为10μm；
S5、将S4步骤中得到的混合物加入混凝土搅拌机，加入100份水，以300r/min的转速搅拌60min得到浆料；
S6、将S5步骤中得到的浆料加入真空练泥机，将真空度控制在-0.09MPa，抽除泥料中的空气，得到泥饼；
S7、将棒芯清洗干净，并放置于成型模具的中心位置；
为增强棒芯的机械强度，所述棒芯选用无碱玻璃纤维棒，并对其制备工艺进行了改进，所述无碱玻璃纤维棒由20份二氧化硅、10份氧化铝、10份氧化硼、30份环氧树脂、3份阻燃剂和1份固化剂经高温压模而成；其中，所述阻燃剂氢氧化镁和氯丹酸酐按1:1的重量配比混合而成，所述固化剂为聚异氰酸酯；
S8、将泥饼环绕棒芯放入成型模具中，塑造成所需形状的坯件；
S9、用鼓风机将坯件吹干，然后置于高温窑中烧制30h，烧制完后自然晾干；
S10、把S9步骤中得到的坯件卡放在切割机上，将多余的部分切掉，然后往坯件外表面涂抹一层粘结层，为取得较好的粘接性能，所述粘结层选用树脂粘结层；
S11、往坯件外表面固化一层防污闪涂层，自然晾干；
所述防污闪涂层由60％硫化硅橡胶、30％水性聚氨酯和10％色料经高温压模而成，在保证其防污闪效果和机械性能的基础上，为进一步节省材料，并提高其美观度，所述防污闪涂层的厚度为0.5mm；
S12、为使连接端头牢固连接在瓷材料上，并具备较强的机械性能，根据本次材料的配制工艺情况，对水泥胶合剂的配制工艺进行了改进优化，即用15份水泥、8份石英砂、5份硅石粉、10份水制成水泥胶合剂，然后将连接端头与绝缘子的两端连接起来；
S13、把S12步骤中得到的成品放置于养护架上，在45℃下加热至固化，为增强水泥胶合剂的胶合度，期间需每天加湿一次。
实施例2
一种复合瓷绝缘子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、原料准备：钟祥土30份、水曲柳土40份、青草岭土40份、介休土30份、高岭土30份、铝矾土30份、莫来石10份、长石15份；其中，钟祥土来自湖北省钟祥市，水曲柳土来自吉林省舒兰县水曲柳乡，介休土来自山西中部介休市，青草岭土来自广东清远青草岭，高岭土来自江苏省苏州市阳山，铝矾土来自山西省汾阳市，莫来石为合成莫来石，长石来自山西省忻县；
S2、将S1步骤中的原料按上述重量配比放入球磨机中进行球磨，球磨的时间是20h；
S3、将S2步骤中得到的混合物依次放入振动筛和三辊吸铁机进行过筛和吸铁处理；原料颗粒的大小对瓷材料的工艺性能具有重要的影响，为使原料取得较好的工艺性能，所述振动筛的筛孔径为250目；
S4、将S3步骤中得到的混合物放入高速搅拌机中，加入13份短纤维、10份氮化硼粉末、10份金刚石粉末，以500r/min的转速搅拌2h；为使短纤维、氮化硼粉末和金刚石粉末与瓷原材料取得较好的结合性能，充分提高其机械强度，所述短纤维的长度为2.0cm、直径为5.0mm，所述氮化硼粉末的粒径为3.0mm，所述金刚石粉末的粒径为20μm；
S5、将S4步骤中得到的混合物加入混凝土搅拌机，加入150份水，以400r/min的转速搅拌30min得到浆料；
S6、将S5步骤中得到的浆料加入真空练泥机，将真空度控制在0MPa，抽除泥料中的空气，得到泥饼；
S7、将棒芯清洗干净，并放置于成型模具的中心位置；
为增强棒芯的机械强度，所述棒芯选用无碱玻璃纤维棒，并对其制备工艺进行了改进，所述无碱玻璃纤维棒由30份二氧化硅、20份氧化铝、20份氧化硼、40份环氧树脂、5份阻燃剂和3份固化剂经高温压模而成；其中，所述阻燃剂氢氧化镁和氯丹酸酐按1:1的重量配比混合而成，所述固化剂为聚异氰酸酯；
S8、将泥饼环绕棒芯放入成型模具中，塑造成所需形状的坯件；
S9、用鼓风机将坯件吹干，然后置于高温窑中烧制40h，烧制完后自然晾干；
S10、把S9步骤中得到的坯件卡放在切割机上，将多余的部分切掉，然后往坯件外表面涂抹一层粘结层，为取得较好的粘接性能，所述粘结层选用树脂粘结层；
S11、往坯件外表面固化一层防污闪涂层，自然晾干；
所述防污闪涂层由60％硫化硅橡胶、30％水性聚氨酯和10％色料经高温压模而成，在保证其防污闪效果和机械性能的基础上，为进一步节省材料，并提高其美观度，所述防污闪涂层的厚度为2.0mm；
S12、为使连接端头牢固连接在瓷材料上，并具备较强的机械性能，根据本次材料的配制工艺情况，对水泥胶合剂的配制工艺进行了改进优化，即用25份水泥、12份石英砂、10份硅石粉、20份水制成水泥胶合剂，然后将连接端头与绝缘子的两端连接起来；
S13、把S12步骤中得到的成品放置于养护架上，在45℃下加热至固化，为增强水泥胶合剂的胶合度，期间需每天加湿一次。
实施例3
一种复合瓷绝缘子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、原料准备：钟祥土25份、水曲柳土30份、青草岭土30份、介休土25份、高岭土25份、铝矾土25份、莫来石8份、长石12份；其中，钟祥土来自湖北省钟祥市，水曲柳土来自吉林省舒兰县水曲柳乡，介休土来自山西中部介休市，青草岭土来自广东清远青草岭，高岭土来自江苏省苏州市阳山，铝矾土来自山西省汾阳市，莫来石为合成莫来石，长石来自山西省忻县；
S2、将S1步骤中的原料按上述重量配比放入球磨机中进行球磨，球磨的时间是19h；
S3、将S2步骤中得到的混合物依次放入振动筛和三辊吸铁机进行过筛和吸铁处理；原料颗粒的大小对瓷材料的工艺性能具有重要的影响，为使原料取得较好的工艺性能，所述振动筛的筛孔径为250目；
S4、将S3步骤中得到的混合物放入高速搅拌机中，加入10份短纤维、8份氮化硼粉末、8份金刚石粉末，以600r/min的转速搅拌1.5h；为使短纤维、氮化硼粉末和金刚石粉末与瓷原材料取得较好的结合性能，充分提高其机械强度，所述短纤维的长度为1.5cm、直径为4.0mm，所述氮化硼粉末的粒径为2.0mm，所述金刚石粉末的粒径为15μm；
S5、将S4步骤中得到的混合物加入混凝土搅拌机，加入130份水，以350r/min的转速搅拌45min得到浆料；
S6、将S5步骤中得到的浆料加入真空练泥机，将真空度控制在-0.05MPa，抽除泥料中的空气，得到泥饼；
S7、将棒芯清洗干净，并放置于成型模具的中心位置；
为增强棒芯的机械强度，所述棒芯选用无碱玻璃纤维棒，并对其制备工艺进行了改进，所述无碱玻璃纤维棒由25份二氧化硅、15份氧化铝、15份氧化硼、35份环氧树脂、4份阻燃剂和2份固化剂经高温压模而成；其中，所述阻燃剂氢氧化镁和氯丹酸酐按1:1的重量配比混合而成，所述固化剂为聚异氰酸酯；
S8、将泥饼环绕棒芯放入成型模具中，塑造成所需形状的坯件；
S9、用鼓风机将坯件吹干，然后置于高温窑中烧制35h，烧制完后自然晾干；
S10、把S9步骤中得到的坯件卡放在切割机上，将多余的部分切掉，然后往坯件外表面涂抹一层粘结层，为取得较好的粘接性能，所述粘结层选用树脂粘结层；
S11、往坯件外表面固化一层防污闪涂层，自然晾干；
所述防污闪涂层由60％硫化硅橡胶、30％水性聚氨酯和10％色料经高温压模而成，在保证其防污闪效果和机械性能的基础上，为进一步节省材料，并提高其美观度，所述防污闪涂层的厚度为1.3mm；
S12、为使连接端头牢固连接在瓷材料上，并具备较强的机械性能，根据本次材料的配制工艺情况，对水泥胶合剂的配制工艺进行了改进优化，即用20份水泥、10份石英砂、8份硅石粉、15份水制成水泥胶合剂，然后将连接端头与绝缘子的两端连接起来；
S13、把S12步骤中得到的成品放置于养护架上，在45℃下加热至固化，为增强水泥胶合剂的胶合度，期间需每天加湿一次。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、原料准备：钟祥土20～30份、水曲柳土20～40份、青草岭土20～40份、介休土20～30份、高岭土20～30份、铝矾土20～30份、莫来石5～10份、长石10～15份；
S2、将S1步骤中的原料按上述重量配比放入球磨机中进行球磨，球磨的时间是18～20h；
S3、将S2步骤中得到的混合物依次放入振动筛和三辊吸铁机进行过筛和吸铁处理；
S4、将S3步骤中得到的混合物放入高速搅拌机中，加入8～13份短纤维、5～10份氮化硼粉末、5～10份金刚石粉末，以500～700r/min的转速搅拌1～2h；
S5、将S4步骤中得到的混合物加入混凝土搅拌机，加入100～150份水，以300～400r/min的转速搅拌30～60min得到浆料；
S6、将S5步骤中得到的浆料加入真空练泥机，抽除泥料中的空气，得到泥饼；
S7、将棒芯清洗干净，并放置于成型模具的中心位置；
所述棒芯为无碱玻璃纤维棒，所述无碱玻璃纤维棒由20～30份二氧化硅、10～20份氧化铝、10～20份氧化硼、30～40份环氧树脂、3～5份阻燃剂和1～3份固化剂经高温压模而成；
S8、将泥饼环绕棒芯放入成型模具中，塑造成所需形状的坯件；
S9、用鼓风机将坯件吹干，然后置于高温窑中烧制30～40h，烧制完后自然晾干；
S10、把S9步骤中得到的坯件卡放在切割机上，将多余的部分切掉，然后往坯件外表面涂抹一层粘结层；
S11、往坯件外表面固化一层防污闪涂层，自然晾干；
所述防污闪涂层由60％硫化硅橡胶、30％水性聚氨酯和10％色料经高温压模而成；
S12、用水泥胶合剂将连接端头与绝缘子的两端连接起来；
所述水泥胶合剂由15～25份水泥、8～12份石英砂、5～10份硅石粉、10～20份水搅拌混合而成；
S13、把S12步骤中得到的成品放置于养护架上，在45℃下加热至固化，期间每天加湿一次。
2.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述振动筛的筛孔径为250目。
3.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述短纤维的长度为0.5～2.0cm，直径为3.0～5.0mm。
4.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述氮化硼粉末的粒径为0.5～3.0mm。
5.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述金刚石粉末的粒径为10～20μm。
6.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述真空练泥机的真空度控制在-0.09～0MPa。
7.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述阻燃剂由氢氧化镁和氯丹酸酐按1:1的重量配比混合而成。
8.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述固化剂为聚异氰酸酯。
9.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述粘结层为树脂粘结层。
10.如权利要求1所述的一种复合瓷绝缘子的制备工艺，其特征在于：所述防污闪涂层的厚度为0.5～2.0mm。
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