CN111003938A - 高压绝缘子釉料配方及烧结工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压绝缘子釉料配方及烧结工艺，所述釉料包括里层釉料和外层釉料；所述内层釉料配方包括：CsBrO3：18％‑35％，RbNO3:22％‑45％，Li4SiO4：10％‑20％，高温粘结剂2％‑5％；加工出的高压绝缘子瓷件釉层气泡含量显著降低，具有优良的表面质量、抗恶劣环境能力、机械强度，拥有较长的使用寿命和更好的使用稳定性。

Description

高压绝缘子釉料配方及烧结工艺
技术领域
本发明涉及高压电缆配件领域，尤其涉及高压绝缘子釉料配方及烧结工艺。
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，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。
在高压绝缘子领域，盘形悬式瓷绝缘子使用较为广泛，盘形悬式瓷绝缘子的电瓷是由石英砂、黏土和长石等原料，经球磨、制浆、炼泥、成形、上釉、烧结而成的瓷件，与钢帽、钢脚经高标号水泥胶装成为帽脚式盘形悬式瓷绝缘子。
绝缘子的性能和使用寿命与其瓷件表面的釉层有很大的关系，瓷件釉层的缺陷主要由于内含的气泡，在外观品质上，气泡的存在使釉面透光度降低，同时针孔、凹坑及不平整等缺陷增加，使外观品质下降。对内在性能的影响，会使其耐磨性下降，耐酸碱能力下降；还会使其机械强度下降，以抗折强度为例，气泡相当于微裂纹，受力后沿气泡断裂。高压绝缘子伸出环境较为恶劣，且需要保障足够的稳定性和使用寿命，因此如何有效的减少釉层中的气泡含量极为重要。
发明内容
本发明提出高压绝缘子釉料配方及烧结工艺，加工出的高压绝缘子瓷件釉层气泡含量显著降低，具有优良的表面质量、抗恶劣环境能力、机械强度，拥有较长的使用寿命和更好的使用稳定性。
本发明的技术方案如下：
高压绝缘子釉料配方，所述釉料包括里层釉料和外层釉料；所述内层釉料配方包括：CsBrO3：18％-35％，RbNO3:22％-45％，Li4SiO4：10％-20％，高温粘结剂2％-5％。
其中，所述外层釉料配方包括：所述外层釉料配方包括：粘土：30％-40％，碳酸镁：3％-15％，白云石：15％-20％，长石：15％-20％，方石英5％-8％，MgO：1-5％，硼酸：3％-5％，铅丹：1％-3％，氧化钙：1％-5％，ZnO：1～3％。
高压绝缘子釉料烧结工艺，组分采用所述高压绝缘子釉料配方，包括以下依序进行的步骤：
步骤一：研磨，将外层釉料配方和内层釉料配方的材质通过球磨机研磨成粉，外层釉料配方的材质细度小于10μm，内层釉料配方中的CsBrO3、RbNO3细度小于5μm，Li4SiO4细度小于2μm；
步骤二：制备外层釉料，按照外层釉料的配方，将各组分充分混合后进行溶制，熔制温度为1300℃-1600℃，溶制时间为3h-5h，然后急速冷却至常温成为熔块；对熔块进行煅烧，煅烧温度900℃-1400℃，时间4h-7h；通过球磨机再次研磨成粉，细度小于8μm；
步骤三：制备内层釉料，按照内层釉料的配方，将各组分充分混合并加水制成内层釉浆，密封保存；
步骤四：采用喷釉工艺在高压绝缘子瓷体外喷涂内层釉料，厚度在0.2mm-0.5mm；
步骤五：烘干喷涂在高压绝缘子瓷体上的内层釉料；
步骤六：上外层釉料，厚度在0.8mm-1.5mm；
步骤七：烧结第一步，该步的烧结温度在500℃-700℃之间，烧结时间2h-5h，缓慢升温，此阶段外层釉料碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐分解，排除气态产物；内层釉料熔融，向外流动填充外层釉料内的空隙并挤出空隙中的气体；
步骤八：烧结第二步，在烧结第一步的基础上缓慢将温度提高至1200℃-1400℃，时间5h-10h，此阶段外层釉料熔融；
步骤九：缓慢降低温度至室温，保温1h-2h，取出放凉。
本发明具有如下有益效果：
本发明实用双层釉料的方式，双层釉料具有不同的细度和熔融温度，并先后上釉，内层釉料首先熔融，而外层釉料在相应时间和温度下处于烧结状态，利用该先后顺序，使熔融的内层釉料浸入烧结状态的外层釉料的孔隙中，助力外层釉料的气体排出，由于外层釉料此时处于烧结状态，其气体外排阻碍小，能够起到很好的排气效果，当温度继续升高使外层釉料熔融时，外层釉料颗粒间的空隙已经被熔融的内层釉料填充，而熔融的内层釉料的填充作用变相起到包覆外层釉料颗粒的作用，在熔融液包覆下，外层釉料颗粒更容易熔融，从而降低了外层釉料熔融所需的温度；此外由于靠近内层釉料的部分浸入的熔融内层釉料多，因此随着温度缓慢升高，外层釉料表现出由内至外逐渐熔融的效果，而熔融的外层釉料进一步向外浸入更靠近表面的釉料颗粒空隙中，重复上述的过程和效果，因此内层釉料起到了引子和触发的作用，通过内层釉料的触发和引导，使外层釉料实现由内向外逐渐熔融的效果，因此，其排气效果极为优良，最终形成的釉面极为平整和光滑，表面质量高。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本方法制备的带有负离子的陶瓷板鼠标垫的剖视示意图；
图3为本发明模槽的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1，高压绝缘子釉料配方，所述釉料包括里层釉料和外层釉料；所述外层釉料配方包括：粘土：30％-40％，碳酸镁：3％-15％，白云石：15％-20％，长石：15％-20％，方石英5％-8％，MgO：1-5％，硼酸：3％-5％，铅丹：1％-3％，氧化钙：1％-5％，ZnO：1～3％；所述内层釉料配方包括：CsBrO3：18％-35％，RbNO3:22％-45％，Li4SiO4：10％-20％，高温粘结剂2％-5％。
高压绝缘子釉料烧结工艺，组分采用所述高压绝缘子釉料配方，包括以下依序进行的步骤：
步骤一：研磨，将外层釉料配方和内层釉料配方的材质通过球磨机研磨成粉，外层釉料配方的材质细度小于10μm，内层釉料配方中的CsBrO3、RbNO3细度小于5μm，Li4SiO4细度小于2μm；
步骤二：制备外层釉料，按照外层釉料的配方，将各组分充分混合后进行溶制，熔制温度为1300℃-1600℃，溶制时间为3h-5h，然后急速冷却至常温成为熔块；对熔块进行煅烧，煅烧温度900℃-1400℃，时间4h-7h；通过球磨机再次研磨成粉，细度小于8μm；
步骤三：制备内层釉料，按照内层釉料的配方，将各组分充分混合并加水制成内层釉浆，密封保存；
步骤四：采用喷釉工艺在高压绝缘子瓷体外喷涂内层釉料，厚度在0.2mm-0.5mm；
步骤五：烘干喷涂在高压绝缘子瓷体上的内层釉料；
步骤六：上外层釉料，厚度在0.8mm-1.5mm；
步骤七：烧结第一步，该步的烧结温度在500℃-700℃之间，烧结时间2h-5h，缓慢升温，此阶段外层釉料碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐分解，排除气态产物；内层釉料熔融，向外流动填充外层釉料内的空隙并挤出空隙中的气体；
步骤八：烧结第二步，在烧结第一步的基础上缓慢将温度提高至1200℃-1400℃，时间5h-10h，此阶段外层釉料熔融；
步骤九：缓慢降低温度至室温，保温1h-2h，取出放凉。
需要特别说明的是，由于本发明的主要发明点不在外层釉料配方，因此本发明也可使用现有的高压绝缘子釉料配方作为外层釉料配方，但需使用本发明的内层釉料配方以及烧结工艺，该方法制备的高压绝缘子瓷件也具有相比传统高压绝缘子瓷件更好的表面效果。
采用下述配方和烧结工艺制备高压绝缘子瓷件A，
高压绝缘子釉料配方，所述釉料包括里层釉料和外层釉料；所述外层釉料配方包括：粘土：30％，碳酸镁：15％，白云石：16％，长石：15％，方石英5％，MgO：5％，硼酸：5％，铅丹：1％，氧化钙：5％，ZnO：3％；所述内层釉料配方包括：CsBrO3：30％，RbNO3:45％，Li4SiO4：20％，高温粘结剂5％。
高压绝缘子釉料烧结工艺，组分采用所述高压绝缘子釉料配方，包括以下依序进行的步骤：
步骤一：研磨，将外层釉料配方和内层釉料配方的材质通过球磨机研磨成粉，外层釉料配方的材质细度小于10μm，内层釉料配方中的CsBrO3、RbNO3细度小于5μm，Li4SiO4细度小于2μm；
步骤二：制备外层釉料，按照外层釉料的配方，将各组分充分混合后进行溶制，熔制温度为1500℃，溶制时间为4h，然后急速冷却至常温成为熔块；对熔块进行煅烧，煅烧温度1100℃，时间5h；通过球磨机再次研磨成粉，细度小于8μm；
步骤三：制备内层釉料，按照内层釉料的配方，将各组分充分混合并加水制成内层釉浆，密封保存；
步骤四：采用喷釉工艺在高压绝缘子瓷体外喷涂内层釉料，厚度在0.4mm；
步骤五：烘干喷涂在高压绝缘子瓷体上的内层釉料；
步骤六：上外层釉料，厚度在1.2mm；
步骤七：烧结第一步，该步的烧结温度在600℃间，烧结时间4h，缓慢升温；
步骤八：烧结第二步，在烧结第一步的基础上缓慢将温度提高至1400℃，时间7h；
步骤九：缓慢降低温度至室温，保温2h，取出放凉。
瓷件A的光学显微表面，参见图2。
将其与市面上购买的较高质量高压绝缘子，对比其光学显微表面，参见图3。
由图2和图3的光学显微表面对比可以明显和显示出，采用本发明的釉料配合和烧结工艺制程的高压绝缘子瓷件，具有更优秀的表面质量，气孔含量明显较少。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.高压绝缘子釉料配方，其特征在于：所述釉料包括里层釉料和外层釉料；所述内层釉料配方包括：CsBrO3：18％-35％，RbNO3:22％-45％，Li4SiO4：10％-20％，高温粘结剂2％-5％。
2.如权利要求1所述的高压绝缘子釉料配方，其特征在于：所述外层釉料配方包括：所述外层釉料配方包括：粘土：30％-40％，碳酸镁：3％-15％，白云石：15％-20％，长石：15％-20％，方石英5％-8％，MgO：1-5％，硼酸：3％-5％，铅丹：1％-3％，氧化钙：1％-5％，ZnO：1～3％。
3.高压绝缘子釉料烧结工艺，其特征在于：组分采用权利要求1或2所述高压绝缘子釉料配方，包括以下依序进行的步骤：
步骤一：研磨，将外层釉料配方和内层釉料配方的材质通过球磨机研磨成粉，外层釉料配方的材质细度小于10μm，内层釉料配方中的CsBrO3、RbNO3细度小于5μm，Li4SiO4细度小于2μm；
步骤二：制备外层釉料，按照外层釉料的配方，将各组分充分混合后进行溶制，熔制温度为1300℃-1600℃，溶制时间为3h-5h，然后急速冷却至常温成为熔块；对熔块进行煅烧，煅烧温度900℃-1400℃，时间4h-7h；通过球磨机再次研磨成粉，细度小于8μm；
步骤三：制备内层釉料，按照内层釉料的配方，将各组分充分混合并加水制成内层釉浆，密封保存；
步骤四：采用喷釉工艺在高压绝缘子瓷体外喷涂内层釉料，厚度在0.2mm-0.5mm；
步骤五：烘干喷涂在高压绝缘子瓷体上的内层釉料；
步骤六：上外层釉料，厚度在0.8mm-1.5mm；
步骤七：烧结第一步，该步的烧结温度在500℃-700℃之间，烧结时间2h-5h，缓慢升温，此阶段外层釉料碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐分解，排除气态产物；内层釉料熔融，向外流动填充外层釉料内的空隙并挤出空隙中的气体；
步骤八：烧结第二步，在烧结第一步的基础上缓慢将温度提高至1200℃-1400℃，时间5h-10h，此阶段外层釉料熔融；
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