CN108503218B - 一种绝缘瓷套的有机粘接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘瓷套的有机粘接方法，该粘接方法通过在对接的上、下两节瓷套中的下节瓷套的连接端面作环形浅槽，并在环形浅槽部分做无机粘接釉涂装和烧结硬化预处理，然后将无机粘接釉预处理的下节瓷套与上节瓷套进行有机粘接处理，配合独立的对接和固化工艺成型后得到成品。本发明兼备无机粘接和有机粘接的优点，其粘接面具有更小的体积收缩比，因而抗冲击强度更好。

Description

一种绝缘瓷套的有机粘接方法

技术领域

本发明涉及机车驾驶室里温度控制领域，具体涉及一种绝缘瓷套的有机粘接方法。

背景技术

电瓷是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器。随着超高压输变电事业的发展，各种超高压电器，如330~500KV电流互感器、电压互感器、SF₆断路器的外绝缘必须要使用到大型瓷套与其配套，这些大型瓷套通常大于两米，有的甚至长度超过5米。一般来说，这种尺寸的大型瓷套以现有的技术手段，难以通过一次成型的方式进行生产。常用的成型方式为分段焙烧成型，即先将大型瓷套分成若干小段进行焙烧成型，然后再用粘接釉将段与段对接处进行粘接，最后通过二次回烧使段与段之间粘接在一起来制成大型瓷套，因而，用于粘接相邻瓷套段的粘接釉会直接影响到瓷套的机械强度和整体性能。

而由于大型瓷套的工作环境的影响，对其机械性能、电气性能、耐环境性能（冷热、抗污秽、老化等）有较高的要求，以在长期的机械载荷（抗拉、抗弯、抗扭、耐内压）作用下稳定可靠地工作，同时还要求拥有良好的电气特性，有优秀的绝缘能力，以保证运行过程中的安全。现有技术中进行大型高压瓷套的粘接多采用单品种粘接产品，然而选择合适的单品种粘接产品虽然能满足产品的要求，但由于单品种的有机粘接釉具有性脆、弹性较差、易老化的缺陷，因此也就没能真正的提高瓷绝缘子的胶装强度在进行大型高压瓷套的粘接时直接导致粘接后的瓷套的强度、耐候性以及耐老化性能变差、产品合格率降低，机械可靠性在使用一段时间后变差。而如何制造具备良好机械特性和介电特性的电瓷一直是技术人员致力于研究的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种绝缘瓷套的有机粘接方法，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种绝缘瓷套的有机粘接方法，其具体操作步骤为：

1）下节瓷套预处理：将已经焙烧成型的用于对接成型的上、下两节瓷套中的下节瓷套的连接端面上开环状槽，环状槽的槽深为2~3mm，环宽为瓷套连接端面环宽的1/3。

2）环状槽处理：在步骤1）中成型的环状槽中涂装无机粘接釉，所述无机粘接釉的涂装厚度为环状槽槽深的2/3~3/4，然后将无机粘接釉作烧结硬化处理。

3）有机粘接处理：取步骤2）处理后的下节瓷套与对应尺寸焙烧成型的上节瓷套，除去两者的连接端面上的油腻及灰尘，并以通用型双组份环氧树脂胶粘剂作为粘接剂均匀涂抹在上、下节瓷套的连接端面，涂抹的厚度控制在0.10～0.20mm。

4）成型、定型：对下节瓷套进行校平，然后将上节瓷套通过起吊装置吊起，并缓慢落下贴在下节瓷套的连接端面上，轻轻转动上节瓷套将连接端面中的空气排出，对接定位后用纱布将瓷件粘接部位的残留物清理干净，待产品完全固化后即得成品。

在本发明中，所述步骤2）中填充的无机粘接釉由10~15质量份粘土、20~40质量份长石、30~40质量份硅石、5~10质量份碳酸钡、1~3质量份滑石、2~6质量份石灰石、8～15质量份氧化铝作为原料破碎后混合均匀，再加水制成泥浆，将所述泥浆加入球磨机球磨至300目的细度后烘干成块状，再粉碎并过40目筛制成，使用时加水调制成釉浆即可。

在本发明中，所述步骤2）中对无机粘接釉进行烧结硬化处理时，将涂有无机粘接釉的瓷套送入窑炉中烧成，以10℃~20℃的速度将窑炉升温至600℃，600℃以后，以每小时20℃~30℃的速度升温至970℃时在窑炉中利用明火进行焙烧，并以每小时20℃~30℃的速度继续升温至1100℃，然后以每小时10℃的升温速度继续升温，当温度升至1170℃时停止明火焙烧，并最终控制停火温度在1220℃~1230℃之间，保温4小时以上后随炉自然冷却至室温即可。

在本发明中，在进行所述步骤3）的有机粘接处理时应在不低于10℃的环境温度中进行。

在本发明中，所述步骤3）中采用通用型双组份环氧树脂胶粘剂进行胶粘操作时，两组胶组分从搅拌开始到使用完毕的时间不得超过25分钟。

在本发明中，所述步骤3）中采用的通用型双组份环氧树脂胶粘剂优选为亨斯迈先进材料公司生产的爱牢达AV138M∕HV998双组份环氧胶粘剂。

在本发明中，在步骤3）中所述通用型双组份环氧树脂胶粘剂在使用前需要进行粘接强度测试，所述粘接强度测试方法为：将同批次粘接剂按至少4支试棒的比例进行粘接做粘接抗弯强度试验，试棒粘接在有机粘接场地与接瓷相同条件下进行，试棒测试时间是粘接后的48～52小时之间，要求每次测试粘接试棒的抗弯强度平均值不低于45MPa。

在本发明中，所述步骤4）中上节瓷套与下节瓷套对接时，保证上、下节对应瓷件的釉面颜色一致，且对接位置的对接口的缝隙小于0.1mm。

在本发明中，所述步骤4）中进行产品固化处理时，产品完全固化的时间参照为：环境温度10～14℃时，固化时间大于60h；环境温度15～19℃时，固化时间大于48h，环境温度20～39℃时，固化时间大于36h；环境温度≥40℃时，固化时间大于28h；而当环境温度低于10℃时，采取红外线灯泡局部加温的方式来满足产品固化要求。

有益效果：本发明一种绝缘瓷套的有机粘接方法兼具无机粘接和有机粘接的有点，其连接部位相对于与传统的单材质有机粘接结构具有较高的弹性模量和更加的强度，其利用无机粘接釉生成中间层，使得瓷套在受冲击时，其粘接面得到缓冲，粘接面具有更小的体积收缩比，因而强度更好。

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，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

在实施例中，采用焙烧成型且配套的上、下两节瓷套作为对接瓷套，其下节瓷套在成型时，在其连接端面上成型有一个槽深为3mm、环宽为瓷套连接端面环宽1/3的环状槽，将两节瓷套表面清理干净，并将连接端面用丙酮清洗干净，除去油污和灰尘，检查粘接面不得有碰伤、杂质、孔洞等缺陷，清洗端面后环境温度在15℃以上自然干燥或者用烤灯将粘接面烘干，备用。

利用12质量份粘土、34质量份长石、34质量份硅石、6质量份碳酸钡、2质量份滑石、4质量份石灰石、12质量份氧化铝作为原料破碎后混合均匀，再加水制成泥浆，将所述泥浆加入球磨机球磨至300目的细度后烘干成块状，再粉碎并过40目筛制成无机粘接釉釉粉，备用。

采用市售亨斯迈先进材料公司生产的同一批次的爱牢达AV138M∕HV998双组份环氧胶粘剂作为有机粘接剂，在使用前，取部分AV138M以及HV998按重量比1：0.4的比例混合均匀，用8支试棒的比例进行粘接做粘接抗弯强度试验，试棒粘接在有机粘接场地与接瓷相同条件下进行，在粘接50小时后，测试粘接试棒的抗弯强度平均值为48MPa，即认为该批次爱牢达AV138M∕HV998双组份环氧胶粘剂符合粘接条件，备用。

取制备的无机粘接釉釉粉加水调制釉浆，在下节瓷套的环状槽中涂刷一层，其涂刷的厚度为2mm，然后对无机粘接釉进行烧结硬化处理时，将涂有无机粘接釉的瓷套送入窑炉中烧成，以15℃的速度将窑炉升温至600℃，600℃以后，以每小时26℃的速度升温至970℃时在窑炉中利用明火进行焙烧，并以每小时30℃的速度继续升温至1100℃，然后以每小时10℃的升温速度继续升温，当温度升至1170℃时停止明火焙烧，并最终控制停火温度在1220℃~1230℃之间，保温6小时后随炉自然冷却至室温。

取出下节瓷套，与对应尺寸焙烧成型的上节瓷套，确认粘接产品的代号和瓷件是否一致，然后再按照产品图样、相关标准和技术条件的要求进行整体配套，除去两者的连接端面上的油腻及灰尘，保证上、下节对应瓷件的釉面颜色一致，对接口的缝隙小于0.1mm，伞间距尺寸偏差不超过6mm或按图纸规定，并将对应的配套编号贴在对接伞裙的同一直线上。对下节瓷套进行校平，将上节瓷套吊起，在涂抹粘接剂前还需再清洁瓷件端面，然后把上述有机粘接剂调配好后均匀地涂抹到上、下节瓷件的端面上，要求粘接剂平整，不允许有漏白现象，涂抹的厚度控制在0.15mm。吊起的上节瓷件缓慢落下贴在下节粘接面上，轻轻转动上节将粘接口中的空气排出，按对接标识粘接定位，同时按图纸和技术标准要求再次复核粘接定位尺寸和位置保持正确，定位后，操作员应再次检查粘接产品是否有错位、移位现象；待粘接剂没有完全固化时，可用纱布将瓷件粘接口部位的残留物清理干净，且在整个有机粘接处理时在20℃的环境温度中进行。

对产品进行静置固化，由于环境温度为20℃，设定固化时间为40h，待产品完全固化后即得成品。

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只是说明本发明的原理，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 (7)

1.一种绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，具体操作步骤为：

1)下节瓷套预处理：将已经焙烧成型的用于对接成型的上、下两节瓷套中的下节瓷套的连接端面上开环状槽，环状槽的槽深为2～3mm，环宽为瓷套连接端面环宽的1/3；

2)环状槽处理：在步骤1)中成型的环状槽中涂装无机粘接釉，所述无机粘接釉的涂装厚度为环状槽槽深的2/3～3/4，然后将无机粘接釉作烧结硬化处理，处理时，无机粘接釉由10～15质量份粘土、20～40质量份长石、30～40质量份硅石、5～10质量份碳酸钡、1～3质量份滑石、2～6质量份石灰石、8～15质量份氧化铝作为原料破碎后混合均匀，再加水制成泥浆，将所述泥浆加入球磨机球磨至300目的细度后烘干成块状，再粉碎并过40目筛制成无机粘接釉釉粉备用；釉粉在使用时将无机粘接釉釉粉加水调制成釉浆即可；

而对无机粘接釉进行烧结硬化处理时，将涂有无机粘接釉的瓷套送入窑炉中烧成，以10℃～20℃的速度将窑炉升温至600℃，600℃以后，以每小时20℃～30℃的速度升温至970℃时在窑炉中利用明火进行焙烧，并以每小时20℃～30℃的速度继续升温至1100℃，然后以每小时10℃的升温速度继续升温，当温度升至1170℃时停止明火焙烧，并最终控制停火温度在1220℃～1230℃之间，保温4小时以上后随炉自然冷却至室温即可；

3)有机粘接处理：取步骤2)处理后的下节瓷套与对应尺寸焙烧成型的上节瓷套，除去两者的连接端面上的油腻及灰尘，并以通用型双组份环氧树脂胶粘剂作为粘接剂均匀涂抹在上、下节瓷套的连接端面，涂抹的厚度控制在0.10～0.20mm；

4)成型、定型：对下节瓷套进行校平，然后将上节瓷套通过起吊装置吊起，并缓慢落下贴在下节瓷套的连接端面上，轻轻转动上节瓷套将连接端面中的空气排出，对接定位后用纱布将瓷件粘接部位的残留物清理干净，待产品完全固化后即得成品。

2.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，在进行所述步骤3)的有机粘接处理时在不低于10℃的环境温度中进行。

3.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，所述步骤3)中采用通用型双组份环氧树脂胶粘剂进行胶粘操作时，两组胶组分从搅拌开始到使用完毕的时间不得超过25分钟。

4.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，所述步骤3)中采用的通用型双组份环氧树脂胶粘剂为亨斯迈先进材料公司生产的爱牢达AV138M/HV998双组份环氧胶粘剂。

5.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，在步骤3)中所述通用型双组份环氧树脂胶粘剂在使用前需要进行粘接强度测试，所述粘接强度测试方法为：将同批次粘接剂按至少4支试棒的比例进行粘接做粘接抗弯强度试验，试棒粘接在有机粘接场地与接瓷相同条件下进行，试棒测试时间是粘接后的48～52小时之间，要求每次测试粘接试棒的抗弯强度平均值不低于45MPa。

6.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，所述步骤4)中上节瓷套与下节瓷套对接时，保证上、下节对应瓷件的釉面颜色一致，且对接位置的对接口的缝隙小于0.1mm。

7.根据权利要求1所述的绝缘瓷套的有机粘接方法，其特征在于，所述步骤4)中进行产品固化处理时，产品完全固化的时间参照为：环境温度10～14℃时，固化时间大于60h；环境温度15～19℃时，固化时间大于48h，环境温度20～39℃时，固化时间大于36h；环境温度≥40℃时，固化时间大于28h。