CN111099882A

CN111099882A - 一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法

Info

Publication number: CN111099882A
Application number: CN201911400315.4A
Authority: CN
Inventors: 龙铁钢; 赖强
Original assignee: Hunan Gaoqiang Ceramics & Electronic Co ltd
Current assignee: Hunan Gaoqiang Ceramics & Electronic Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-05-05

Abstract

本发明公开了一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉；制备方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二，球磨过筛；步骤三，制泥成型；步骤四，施釉烧制；步骤五，检查筛选；步骤六，组装检验；该高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法，采用铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉作为原料，经由磨粉、制泥、成型、施釉、烧制、组装成成品，其中烧制过程中将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使得硅粉与氮气反应生成氮化硅，使其强度提高，提高了产品质量，同时降低了生产成本。

Description

一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法

技术领域

本发明涉及电瓷技术领域，具体为一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法。

背景技术

电工陶瓷简称电瓷。广义而言，电瓷涵盖了各种电工用陶瓷制品，包括绝缘用陶瓷、半导体陶瓷等等。通常根据电瓷的产品形状、电压等级、应用环境来分类。按产品形状可分为:盘形悬式绝缘子、针式绝缘子、棒形绝缘子、空心绝缘子等。陶瓷绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，陶瓷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，否则陶瓷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。现有的空心瓷绝缘子整体成本高，成分单一，使用寿命短，因此设计一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高强度超高压空心瓷绝缘子，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉，各组分的重量份数分别是：25-35份的铝矾土、5-10份的二氧化硅、5-10份的粘土、5-10份的长石、5-10份的高岭土、2-8份的氧化镁、2-8份的氧化钠、0.1-1份的氧化铍粉末和5-9份的硅粉。

一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二，球磨过筛；步骤三，制泥成型；步骤四，施釉烧制；步骤五，检查筛选；步骤六，组装检验；

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别是：25-35份的铝矾土、5-10份的二氧化硅、5-10份的粘土、5-10份的长石、5-10份的高岭土、2-8份的氧化镁、2-8份的氧化钠、0.1-1份的氧化铍粉末和5-9份的硅粉进行选取；

其中在上述步骤二中，球磨机中加水，并采用球磨机将块状原料磨细成250-320目的粉末，并过250-320目的筛；

其中在上述步骤三中，制泥成型包括以下步骤：

1）利用榨泥机榨除泥料中的水分，形成干燥的泥饼；

2）再利用真空炼泥机将泥饼中的气泡去除，形成实心泥段；

3）利用模具将泥坯压制成绝缘子的形状，并通过干燥将泥坯中的水分降低到1%左右；

其中在上述步骤四中，施釉烧制包括以下步骤：

1）在成型的瓷绝缘子的表面均匀涂抹一层釉层，并在组装金具位置的瓷件头部覆盖沙粒；

2）将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化；

3）再利用窑炉在1350℃~1450℃的温度下烧制10-12h；

其中在上述步骤五中，对烧制完成的瓷件外观进行检查，将破损、有裂纹和气泡的瓷件报废回收，再将外观合格的瓷件通过内水压试验筛选合格品；

其中在上述步骤六中，将合格的瓷件按照规格进行钢帽和钢脚的组装，组装完成后通过机械拉伸试验、电气试验进行检查，不合格者剔除。

根据上述技术方案，所述步骤二中，球磨机的球磨时间30min，球磨速度75r/min，球料比5∶1。

根据上述技术方案，所述步骤二中，过筛的同时还进行除铁。

根据上述技术方案，所述步骤三2）中，利用真空炼泥机将泥料空气的体积降至0.5-1%。

根据上述技术方案，所述步骤三3）中，成型后通过修坯保证泥坯形状符合要求。

根据上述技术方案，所述步骤三3）中，坯体干燥通过微波干燥的方法进行干燥，频率为2450±50MHz)，微波输出功率为12Kw。

根据上述技术方案，所述步骤四1）中，施釉工艺为浸釉或喷釉。

根据上述技术方案，所述步骤六中，组装时需保证绝缘子钢帽、瓷件、钢脚的同轴度，及胶装部位的填充度。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该高强度超高压空心瓷绝缘子及其制备方法，采用铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉作为原料，经由磨粉、制泥、成型、施釉、烧制、组装成成品，其中烧制过程中将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使得硅粉与氮气反应生成氮化硅，使其强度提高，提高了产品质量，同时降低了生产成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的制备方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种高强度超高压空心瓷绝缘子，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉，各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和5份的硅粉。

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和5份的硅粉进行选取；

其中在上述步骤二中，球磨机中加水，并采用球磨机将块状原料磨细成250-320目的粉末，球磨机的球磨时间30min，球磨速度75r/min，球料比5∶1，并过250-320目的筛，过筛的同时还进行除铁；

其中在上述步骤三中，制泥成型包括以下步骤：

1）利用榨泥机榨除泥料中的水分，形成干燥的泥饼；

2）再利用真空炼泥机将泥饼中的气泡去除，形成实心泥段，利用真空炼泥机将泥料空气的体积降至0.5-1%；

3）利用模具将泥坯压制成绝缘子的形状，成型后通过修坯保证泥坯形状符合要求，并通过干燥将泥坯中的水分降低到1%左右，坯体干燥通过微波干燥的方法进行干燥，频率为2450±50MHz)，微波输出功率为12Kw；

其中在上述步骤四中，施釉烧制包括以下步骤：

1）在成型的瓷绝缘子的表面均匀涂抹一层釉层，施釉工艺为浸釉或喷釉，并在组装金具位置的瓷件头部覆盖沙粒；

2）将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化；

3）再利用窑炉在1350℃~1450℃的温度下烧制10-12h；

其中在上述步骤六中，将合格的瓷件按照规格进行钢帽和钢脚的组装，组装时需保证绝缘子钢帽、瓷件、钢脚的同轴度，及胶装部位的填充度，组装完成后通过机械拉伸试验、电气试验进行检查，不合格者剔除。

实施例2：

一种高强度超高压空心瓷绝缘子，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉，各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和7份的硅粉。

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和7份的硅粉进行选取；

其中在上述步骤三中，制泥成型包括以下步骤：

1）利用榨泥机榨除泥料中的水分，形成干燥的泥饼；

其中在上述步骤四中，施釉烧制包括以下步骤：

2）将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化；

3）再利用窑炉在1350℃~1450℃的温度下烧制10-12h；

实施例3：

一种高强度超高压空心瓷绝缘子，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉，各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和9份的硅粉。

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别是：30份的铝矾土、8份的二氧化硅、8份的粘土、8份的长石、8份的高岭土、5份的氧化镁、5份的氧化钠、0.5份的氧化铍粉末和9份的硅粉进行选取；

其中在上述步骤三中，制泥成型包括以下步骤：

1）利用榨泥机榨除泥料中的水分，形成干燥的泥饼；

其中在上述步骤四中，施釉烧制包括以下步骤：

2）将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化；

3）再利用窑炉在1350℃~1450℃的温度下烧制10-12h；

将上述各实施例所得成品性质对比如下表：

	废品率/%	耐高压/kV	高频绝缘性能
				实施例1	98	500	好
实施例2	99	500	好
				实施例3	99	500	好

基于上述，本发明，采用铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉作为原料，经由磨粉、制泥、成型、施釉、烧制、组装成成品，其中烧制过程中将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使得硅粉与氮气反应生成氮化硅，使其强度提高，提高了产品质量，同时降低了生产成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高强度超高压空心瓷绝缘子，配方包括：铝矾土、二氧化硅、粘土、长石、高岭土、氧化镁、氧化钠、莫来石、氧化铍粉末和硅粉，其特征在于：各组分的重量份数分别是：25-35份的铝矾土、5-10份的二氧化硅、5-10份的粘土、5-10份的长石、5-10份的高岭土、2-8份的氧化镁、2-8份的氧化钠、0.1-1份的氧化铍粉末和5-9份的硅粉。

2.一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二，球磨过筛；步骤三，制泥成型；步骤四，施釉烧制；步骤五，检查筛选；步骤六，组装检验；其特征在于：

其中在上述步骤三中，制泥成型包括以下步骤：

1）利用榨泥机榨除泥料中的水分，形成干燥的泥饼；

2）再利用真空炼泥机将泥饼中的气泡去除，形成实心泥段，泥料含气量降低能降低其吸水率、内部更为均匀；

其中在上述步骤四中，施釉烧制包括以下步骤：

1）在成型的瓷绝缘子的表面均匀涂抹一层釉层，釉层内部较瓷件致密，可防止瓷件吸潮，并在组装金具位置的瓷件头部覆盖沙粒，增加瓷件与胶装剂的接触面积、摩擦力，提升瓷件与金具的连接强度效果；

2）将成型坯体在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化；

3）再利用窑炉在1350℃~1450℃的温度下烧制10-12h；

3.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，球磨机的球磨时间30min，球磨速度75r/min，球料比5∶1。

4.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，过筛的同时还进行除铁。

5.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤三2）中，利用真空炼泥机将泥料空气的体积降至0.5-1%。

6.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤三3）中，成型后通过修坯保证泥坯形状符合要求。

7.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤三3）中，坯体干燥通过微波干燥的方法进行干燥，频率为2450±50MHz)，微波输出功率为12Kw。

8.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤四1）中，施釉工艺为浸釉或喷釉。

9.根据权利要求2所述的一种高强度超高压空心瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：所述步骤六中，组装时需保证绝缘子钢帽、瓷件、钢脚的同轴度，及胶装部位的填充度。