一种氧化锆陶瓷绝缘子及其制备方法与流程

文档序号:11929092阅读:849来源:国知局

本发明涉及绝缘子制备技术领域,具体涉及一种氧化锆陶瓷绝缘子及其制备方法。



背景技术:

绝缘子作为电力系统的重要组成部分,在交、直流输电线路中起着支撑电力设备与电气绝缘的重要作用。户外运行的绝缘子时刻受到大气中各种污染源的影响。当空气湿度较小时,绝缘子表面覆盖的污秽层不显示导电性,绝缘子可以可靠安全运行。当空气湿度较大时,污秽中含有的可溶盐分溶于水形成导电的离子,在工作电压作用下形成泄漏电流在绝缘子表面流过,电流的热效应导致绝缘子表面形成多个干区。干区的电阻远大于湿区的电阻,承受较高的电压,引起局部电场畸变产生电弧,在一定条件下甚至发展为贯穿两极的闪络。由此可见,如何预防、减少支柱绝缘子的污闪事故,如何有效提高绝缘子在严峻条件下的污闪特性将成为今后支柱绝缘子研究的重点。



技术实现要素:

本发明为解决上述问题,提供一种氧化锆陶瓷绝缘子及其制备方法,使得在恶劣的环境下减少污闪事故的发生。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

一种氧化锆陶瓷绝缘子,该陶瓷绝缘子包括氧化锆基体,在所述氧化锆基体表面上形成的吸附层,位于所述吸附层上的反渗透层。

所述氧化锆基体由以下重量份的原料配比而成:

氧化锆97-98%,氧化硒0.2-0.3%,氧化铝0.1-0.5%,碳化硅0.6-0.8%,二氧化硅0.5-0.9%,氧化锰0.2-0.4%,五氧化二钒0.1-0.3%,氧化锌0.2-0.3%,碳化钛0.2-0.5%,硅酸铝0.3-0.4%;

在氧化锆粉末中加入其它无机氧化物、硅酸盐,使得由该氧化锆基体制成的绝缘子易于成型,在高温煅烧时不会产生气孔、开裂现象,具有更高的强度。

所述吸附层由以下重量份的原料配比而成:

金刚石粉20-30份,铸石5-10份,辉绿岩4-7份,磷灰石2-5份,钠长石5-8份,磁铁矿10-15份;

通过该吸附层将少量穿过反渗透层的污秽吸附,避免残留在反渗透层表面造成离子的聚集,当所述吸附层厚度在4-7mm时,既具有较佳的吸附功能,又能很好的起到氧化锆基体与反渗透层的过渡作用。

所述反渗透层由白蜡,硅油,电气石粉按1∶1∶(0.2-0.5)重量份组成。

通过反渗透层使外界的污秽与该陶瓷绝缘子隔离开,避免在工作电压作用下形成泄漏电流在绝缘子表面流过进而形成多个干区引起污闪事故。

控制所述反渗透层厚度在5-10mm。

一种氧化锆陶瓷绝缘子制备方法,包括以下步骤:

(1).称取组成氧化锆基体的原料并混合均匀,送入滚筒式球磨机中连续粉磨4-6小时,粉磨结束过200目筛网进行筛分,得氧化锆基体原料,残留在筛网上的原料重新入球磨机中进行粉磨;

(2).将步骤(1)所得氧化锆基体原料与粘接剂按重量比5∶(1-2)混合均匀,得团状氧化锆基体;

(3).将步骤(2)中的团状氧化锆基体在温度400-600摄氏度,压力10-20兆帕下成型,得胚状氧化锆基体;

(4)称取组成吸附层原料并混合均匀研磨至0.5-1mm,与粘接剂按重量比5∶(3-4)混合均匀涂覆在胚状氧化锆基体表面;

(5).将步骤(4)中表面涂有吸附层的胚状氧化锆基体在1000-1100摄氏度下进行煅烧;

(6).将步骤(5)中煅烧后的胚状氧化锆基体进行降温退火,以每小时80-100摄氏度降温速率降温,以使基体表面不至于气孔,待基体表面温度降至20-25摄氏度时将混合均匀的反渗透层涂覆在基体表面上,即得该氧化锆陶瓷绝缘子。

所述步骤(2)、(4)中的粘接剂由以下重量份的原料配比而成:

酚醛树脂5-9份,聚硅氧烷4-7份,三氧化二铝粉1-3份。

本发明的有益效果为:通过在氧化锆基体表面粘接吸附层,吸附层上设置反渗透层,吸附层将少量穿过反渗透层的污秽吸附,避免残留在反渗透层表面造成离子的聚集,反渗透层使外界的污秽与该陶瓷绝缘子隔离开,避免在工作电压作用下形成泄漏电流在绝缘子表面流过进而形成多个干区引起污闪事故。同时氧化锆基体中多种无机物和硅酸盐使得由该氧化锆基体制成的绝缘子易于成型,在高温煅烧时不会产生气孔、开裂现象,具有更高的强度。采用该制备方法制得的氧化锆陶瓷绝缘子耐老化、抗腐蚀,提高了产品性能,并确保产品安全稳定。

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,下面结合实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

分别称取:

氧化锆97份,氧化硒0.2份,氧化铝0.1份,碳化硅0.6份,二氧化硅0.5份,氧化锰0.2份,五氧化二钒0.1份,氧化锌0.2份,碳化钛0.2份,硅酸铝0.3份。

金刚石粉20份,铸石5份,辉绿岩4份,磷灰石2份,钠长石5份,磁铁矿10份。

白蜡10份,硅油10份,电气石粉0.2份。

实施例2

分别称取:

氧化锆97份,氧化硒0.2份,氧化铝0.3份,碳化硅0.7份,二氧化硅0.7份,氧化锰0.3份,五氧化二钒0.2份,氧化锌0.2份,碳化钛0.4份,硅酸铝0.3份。

金刚石粉25份,铸石8份,辉绿岩6份,磷灰石4份,钠长石6份,磁铁矿13份。

白蜡10份,硅油10份,电气石粉0.4份。

实施例3

分别称取:

氧化锆98份,氧化硒0.3份,氧化铝0.5份,碳化硅0.8份,二氧化硅0.9份,氧化锰0.4份,五氧化二钒0.3份,氧化锌0.3份,碳化钛0.5份,硅酸铝0.4份。

金刚石粉30份,铸石10份,辉绿岩7份,磷灰石5份,钠长石8份,磁铁矿15份。

白蜡10份,硅油10份,电气石粉0.5份。

上述实施例的制备方法:

(1).将组成氧化锆基体的原料并混合均匀,送入滚筒式球磨机中连续粉磨4-6小时,粉磨结束过200目筛网进行筛分,得氧化锆基体原料,残留在筛网上的原料重新入球磨机中进行粉磨;

(2).将步骤(1)所得氧化锆基体原料与粘接剂按重量比5∶(1-2)混合均匀,得团状氧化锆基体;

(3).将步骤(2)中的团状氧化锆基体在温度400-600摄氏度,压力10-20兆帕下成型,得胚状氧化锆基体;

(4)称取组成吸附层原料并混合均匀研磨至0.5-1mm,与粘接剂按重量比5∶(3-4)混合均匀涂覆在胚状氧化锆基体表面;

(5).将步骤(4)中表面涂有吸附层的胚状氧化锆基体在1000-1100摄氏度下进行煅烧;

(6).将步骤(5)中煅烧后的胚状氧化锆基体进行降温退火,以每小时80-100摄氏度降温速率降温,以使基体表面不至于气孔,待基体表面温度降至20-25摄氏度时将混合均匀的反渗透层涂覆在基体表面上,即得该氧化锆陶瓷绝缘子。

所述步骤(2)、(4)中的粘接剂由以下重量份的原料配比而成:

酚醛树脂5-9份,聚硅氧烷4-7份,三氧化二铝粉1-3份。

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仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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。

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