CN109020526A - 一种高压输电线用绝缘陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉20‑30份、钛白粉10‑15份、烧滑石5‑10份、方解石5‑10份、氧化铝15‑25份、氧化钴5‑10份、碳酸钙10‑15份、碳酸钡10‑15份、二氧化硅3‑5份、落地生根10‑20份、阿拉伯胶15‑20份、光泽剂5‑10份。本发明还公开了所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法。本发明制备的绝缘陶瓷在各种原料的共同配合作用下，绝缘性能显著提高，即使在强电作用下，也不会发生击穿的现象；同时产品的耐磨耐腐蚀性能有效提高，产品能长期保持较高的光滑度，具有较高的疏水性。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘材料技术领域，具体是一种高压输电线用绝缘陶瓷及其制备方法。
背景技术
绝缘子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。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。
现有技术中的绝缘子绝缘性能不够高，使用过程中容易产生漏电，发生电化腐蚀，降低了产品的耐用性，导致产品寿命较低，更换成本提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压输电线用绝缘陶瓷，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：
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉20-30份、钛白粉 10-15份、烧滑石5-10份、方解石5-10份、氧化铝15-25份、氧化钴5-10份、碳酸钙 10-15份、碳酸钡10-15份、二氧化硅3-5份、落地生根10-20份、阿拉伯胶15-20份、光泽剂5-10份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：云母粉22-28份、钛白粉11-14 份、烧滑石6-9份、方解石6-9份、氧化铝17-23份、氧化钴6-9份、碳酸钙11-14份、碳酸钡11-14份、二氧化硅3.5-4.5份、落地生根12-18份、阿拉伯胶16-19份、光泽剂 6-9份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：云母粉25份、钛白粉12份、烧滑石8份、方解石8份、氧化铝20份、氧化钴8份、碳酸钙12份、碳酸钡13份、二氧化硅4份、落地生根15份、阿拉伯胶17份、光泽剂8份。
作为本发明再进一步的方案：所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、萘磺酸钠中的一种或多种。
所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数3-5倍的浓度为85％-95％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存10-15h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过200-300目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1-1.5倍的去离子水，升温至60-80℃，以800-1000r/min转速搅拌 10-15min，完成后进行超声处理30-50min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为150-200kgf/cm2，热压温度为100-150℃，排气5-8次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在30-40min内从室温升温至130-150℃，保温20-30min，然后在50-60min内升温至200-220℃，保温1-1.2h，再在2.5-3h内升温至1180-1200℃，保温2-2.2h，出料，冷却，即可。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
上述绝缘陶瓷在电力材料领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的绝缘陶瓷在各种原料的共同配合作用下，绝缘性能显著提高，即使在强电作用下，也不会发生击穿的现象，提高了产品的安全性能；同时产品的耐磨耐腐蚀性能有效提高，产品能长期保持较高的光滑度，具有较高的疏水性，产品使用寿命延长，降低更换成本。
具体实施方式
下面将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，本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
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉20份、钛白粉10份、烧滑石5份、方解石5份、氧化铝15份、氧化钴5份、碳酸钙10份、碳酸钡10份、二氧化硅3份、落地生根10份、阿拉伯胶15份、光泽剂5份。
其中，所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
本实施例中，所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数3倍的浓度为85％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存10h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过200目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1倍的去离子水，升温至60℃，以800r/min转速搅拌10min，完成后进行超声处理30min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为150kgf/cm2，热压温度为100℃，排气5次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在30min内从室温升温至130℃，保温20min，然后在50min 内升温至200℃，保温1h，再在2.5h内升温至1180℃，保温2h，出料，冷却，即可。
其中，步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
实施例2
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉22份、钛白粉11份、烧滑石6份、方解石6份、氧化铝17份、氧化钴6份、碳酸钙14份、碳酸钡14份、二氧化硅4.5份、落地生根18份、阿拉伯胶19份、光泽剂9份。
其中，所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、萘磺酸钠按重量比1:1:1混合而成。
本实施例中，所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数4倍的浓度为90％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存12h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过260目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1.2倍的去离子水，升温至70℃，以900r/min转速搅拌12min，完成后进行超声处理40min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为180kgf/cm2，热压温度为120℃，排气7次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在35min内从室温升温至140℃，保温25min，然后在55min 内升温至210℃，保温1.1h，再在2.7h内升温至1190℃，保温2.1h，出料，冷却，即可。
其中，步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
实施例3
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉25份、钛白粉12份、烧滑石8份、方解石8份、氧化铝20份、氧化钴8份、碳酸钙12份、碳酸钡13份、二氧化硅4份、落地生根15份、阿拉伯胶17份、光泽剂8份。
其中，所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、萘磺酸钠按重量比1:2:1混合而成。。
本实施例中，所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数4倍的浓度为90％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存12h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过260目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1.2倍的去离子水，升温至70℃，以900r/min转速搅拌12min，完成后进行超声处理40min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为180kgf/cm2，热压温度为120℃，排气7次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在35min内从室温升温至140℃，保温25min，然后在55min 内升温至210℃，保温1.1h，再在2.7h内升温至1190℃，保温2.1h，出料，冷却，即可。
其中，步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
实施例4
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉28份、钛白粉14份、烧滑石9份、方解石9份、氧化铝23份、氧化钴9份、碳酸钙11份、碳酸钡11份、二氧化硅3.5份、落地生根12份、阿拉伯胶16份、光泽剂6份。
其中，所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、萘磺酸钠按重量比1:1混合而成。
本实施例中，所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数4倍的浓度为90％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存12h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过260目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1.2倍的去离子水，升温至70℃，以900r/min转速搅拌12min，完成后进行超声处理40min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为180kgf/cm2，热压温度为120℃，排气7次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在35min内从室温升温至140℃，保温25min，然后在55min 内升温至210℃，保温1.1h，再在2.7h内升温至1190℃，保温2.1h，出料，冷却，即可。
其中，步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
实施例5
一种高压输电线用绝缘陶瓷，包括以下按照重量份的原料：云母粉30份、钛白粉15份、烧滑石10份、方解石10份、氧化铝25份、氧化钴10份、碳酸钙15份、碳酸钡15 份、二氧化硅5份、落地生根20份、阿拉伯胶20份、光泽剂10份。
其中，所述光泽剂为萘磺酸钠按。
本实施例中，所述高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，步骤如下：
1)将落地生根粉碎后加入重量倍数5倍的浓度为95％的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存15h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2)将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过300目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1)获得的提纯液，再加入总重量1.5倍的去离子水，升温至80℃，以1000r/min转速搅拌15min，完成后进行超声处理50min，获得混合物料；
3)将步骤2)获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为200kgf/cm2，热压温度为150℃，排气8次后取出，冷却，获得成型料；
4)将步骤3)获得的成型料在40min内从室温升温至150℃，保温30min，然后在60min 内升温至220℃，保温1.2h，再在3h内升温至1200℃，保温2.2h，出料，冷却，即可。
其中，步骤2)中所述的超声处理功率为500W。
对比例1
与实施例3相比，不含落地生根、阿拉伯胶，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含光泽剂，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含落地生根、阿拉伯胶和光泽剂，其他与实施例3相同。
对实施例1-5及对比例1-3所制备的绝缘陶瓷进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从以上结果中可以看出，本发明制备的绝缘陶瓷在各种原料的共同配合作用下，绝缘性能显著提高，即使在强电作用下，也不会发生击穿的现象，提高了产品的安全性能；同时产品的耐磨耐腐蚀性能有效提高，产品能长期保持较高的光滑度，具有较高的疏水性，产品使用寿命大大延长，降低更换成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种高压输电线用绝缘陶瓷，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：云母粉20-30份、钛白粉10-15份、烧滑石5-10份、方解石5-10份、氧化铝15-25份、氧化钴5-10份、碳酸钙10-15份、碳酸钡10-15份、二氧化硅3-5份、落地生根10-20份、阿拉伯胶15-20份、光泽剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的高压输电线用绝缘陶瓷，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：云母粉22-28份、钛白粉11-14份、烧滑石6-9份、方解石6-9份、氧化铝17-23份、氧化钴6-9份、碳酸钙11-14份、碳酸钡11-14份、二氧化硅3.5-4.5份、落地生根12-18份、阿拉伯胶16-19份、光泽剂6-9份。
3.根据权利要求2所述的高压输电线用绝缘陶瓷，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：云母粉25份、钛白粉12份、烧滑石8份、方解石8份、氧化铝20份、氧化钴8份、碳酸钙12份、碳酸钡13份、二氧化硅4份、落地生根15份、阿拉伯胶17份、光泽剂8份。
4.根据权利要求1所述的高压输电线用绝缘陶瓷，其特征在于，所述光泽剂为壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、萘磺酸钠中的一种或多种。
5.一种如权利要求1-5任一所述的高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将落地生根粉碎后加入重量倍数3-5倍的浓度为85%-95%的乙醇溶液，搅拌均匀，常温密封保存10-15h，去渣、过滤、提纯后获得提纯液；
2）将云母粉、钛白粉、烧滑石、方解石、氧化铝、氧化钴、碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅分别粉碎后过200-300目筛，混合均匀，加入阿拉伯胶、光泽剂和步骤1）获得的提纯液，再加入总重量1-1.5倍的去离子水，升温至60-80℃，以800-1000r/min转速搅拌10-15min，完成后进行超声处理30-50min，获得混合物料；
3）将步骤2）获得的混合物料注入热压模具中进行热压，热压压力为150-200kgf/cm2，热压温度为100-150℃，排气5-8次后取出，冷却，获得成型料；
4）将步骤3）获得的成型料在30-40min内从室温升温至130-150℃，保温20-30min，然后在50-60min内升温至200-220℃，保温1-1.2h，再在2.5-3h内升温至1180-1200℃，保温2-2.2h，出料，冷却，即可。
6.根据权利要求5所述的高压输电线用绝缘陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述的超声处理功率为500W。
7.一种如权利要求1-4任一所述的绝缘陶瓷在电力材料领域中的应用。
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