本发明涉及半导体釉
技术领域：
，尤其是高压瓷绝缘半导体釉。
背景技术：
：半导体釉是一种用于高压电磁而具有特殊性能的釉，其表面电阻率介于绝缘体与导体之间。半导体釉通常是在普通电瓷釉中加入一定量的导电性金属氧化物或化合物构成。形成的显微结构与普通釉不同，在半导体釉中除了含有大量的玻璃相及少量气泡外，还含有各种形态的导电结晶或固溶体，这些导电相贯穿于玻璃基质之间，构成不间断的导电网络。半导体釉的导电性能主要取决于釉中半导体晶相的导电特性，半导体晶相较高时，釉表面的光泽与釉的化学稳定性变差，釉表面灰暗无光泽，有粗糙感，由于晶相较多，通常热膨胀系数也较高，难以配制压缩釉，不能很好的与瓷体匹配，是半导体釉材料研制的关键。为此，中国专利公告号为CN102531705B的一种大爬距低局放变压器瓷套用半导体釉及其施釉工艺中公开了，将几种半导体金属氧化物按一定的比例加入到基础釉中，具体为，TiO23-5％、Fe2O318-20％、Cr2O32-4％的配方。通过上述的三种氧化物的加入，改善釉的导电性能，改良釉的熔融性质，降低热膨胀系数并与普通釉相匹配，达到提高机械强度的目的，同时釉面光洁，具有抗老化能力，使用寿命长等特点。然而，该方案存在以下问题：1、该配方中三氧化二铁的含量过高，会导致形成的半导体釉的内容结构疏松，结构稳定性不高，且半导体釉的光洁度不够，比较暗淡，半导体釉表面比较粗糙；2、一般采用含有钾或者钠离子的化合物作为熔剂，由于钾或者钠元素的原子量较小，化学性能比较活泼，稳定性较差；3、该配方的三种氧化物加入基础釉中，其共熔点较高，导致熔解效率降低；4、现在多采用左云土，半导体釉的上釉结合能力较差。技术实现要素：本发明的目的在于提供高压瓷绝缘半导体釉，使得半导体釉的结构稳定性高，表面细腻，表面有光泽，且降低共熔点，提高熔解效率；同时，采用东胜土和坯泥，提高半导体釉浆的上釉后的结合能力。为达到上述目的，本发明的技术方案是：高压瓷绝缘半导体釉，半导体釉包括按照质量份数的如下组分：高钾低铁长石25～35份，坯泥8～14份，东胜土4～10份，锻滑石1～4份，石英粉20～30份，碳酸钡2～4份，氧化铁红12～18份，氧化铬绿1～3份，二氧化钛9～12份，锂辉石1～2份。有益效果：1.本发明中加大了二氧化钛的含量，二氧化钛和二氧化铁进行反应，形成稳定的铁-钛晶体结构，降低了三氧化二铁的含量，使得半导体釉的内部结构更加稳定，半导体性能更佳，随着使用时间的增加，半导体釉的半导体性能变化小；同时，形成的半导体釉由传统的黑色粗糙表面，变成了红褐色的光滑表面，且半导体釉的光泽度很好，表面结构细腻；增大二氧化钛的含量，可以提高半导体釉的耐腐蚀能力，适用范围更广，尤其是针对酸性或碱性等恶劣环境。2.本发明在传统的三个氧化物中加入了碳酸钡，碳酸钡可作为熔剂，由于钡元素的原子量大，与传统的钾或者钠元素相比，钡元素更加稳定，为此，其电性能更加稳定，尤其是抗击穿性能更佳；同时，加入碳酸钡之后，能与钾、钠、铁、钛、锂、钙、镁等金属氧化物作用，形成低共熔点，加速其高温熔融，加快了熔解效率，且使得釉的表面更加光滑。3.传统的左云土的结合力为3.0MPa，而本发明采用的东胜土结合力为5.0MPa，结合力度提高，使半导体釉配方具有较好的釉浆悬浮性能；而坯泥为原有坯料的一部分，用于将半导体釉浆和坯料进行结合，坯泥作为一个过渡段，可减少上釉的失配问题，同时采用东胜土和坯泥，提高半导体釉浆的上釉后的结合能力。4.为了使半导体釉配方能够较好地匹配坯料配方，提高上釉强度，加大石英粉和煅滑石用量。5.为了使半导体釉配方具有较好的高温流动性，采用高钾低铁长石。对基础方案的改进得到的优选方案1，半导体釉包括以下质量份数的组分：高钾低铁长石27份，坯泥10份，东胜土6份，锻滑石2份，石英粉25份，碳酸钡3份，氧化铁红14份，氧化铬绿2份，二氧化钛9份，锂辉石2份。该质量份数的半导体釉结构稳定性高，表面细腻，表面有光泽，共熔点低，且结合力度好。对基础方案的改进得到的优选方案2，半导体釉包括以下质量份数的组分：高钾低铁长石25份，坯泥8份，东胜土4份，锻滑石1份，石英粉20份，碳酸钡2份，氧化铁红12份，氧化铬绿1份，二氧化钛9份，锂辉石1份。该质量份数的半导体釉结构稳定性高，表面细腻，表面有光泽，共熔点低，且结合力度好。对基础方案的改进得到的优选方案3，半导体釉包括以下质量份数的组分：高钾低铁长石35份，坯泥14份，东胜土10份，锻滑石4份，石英粉30份，碳酸钡4份，氧化铁红18份，氧化铬绿3份，二氧化钛12份，锂辉石1.5份。该质量份数的半导体釉结构稳定性高，表面细腻，表面有光泽，共熔点低，且结合力度好。具体实施方式一、原料的理化性能高压瓷绝缘半导体釉，采用了高钾低铁长石、石英粉、锻滑石、坯泥、碳酸钡、东胜土、氧化铁红、氧化铬绿、二氧化钛和锂辉石十种原料配制而成，具体的原料理化性能如下：1.高钾低铁长石：采用福建长石，产于福建邵武市三联矿产品加工厂。(1)外观质量烧前：呈黄色或浅黄色粉状料。烧后：呈白色熔块状，圆润光滑，断面较光，均匀分布有少量黑点。(2)化学分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％66.216.00.2/0.70.511.53.00.1(3)细度福建长石长石粉是一种加工料，其≤0.063mm的颗粒约70％左右。(4)机械铁含量福建长石长石粉经加工后的原料，故其机械铁在0.01％左右。2.石英粉：宜春石英粉，产于江西宜春银峰矿业有限公司。(1)外观质量烧前：呈黑褐色或灰黄色粉末。烧后：呈白色或黄白色粉末，含有少量黑色杂质。(2)化学分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％98.90/0.10///0.15//(3)细度宜春石英粉是一种天然的超细粉状料，其≥0.063mm的颗粒仅3％左右。(4)机械铁含量宜春石英粉是一种细度不用加工的原料，故其机械铁很低，在0.001％左右。3.坯泥：生产车间(1)外观质量烧前：呈灰白色细粉状料。烧后：呈浅黄块，已烧结。(2)化学分析(3)细度320目筛余为0.12％。4.东胜土：产于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗(1)外观质量烧前：呈灰色/灰黑色块状，含有少量黄色/炭黑色块状，质软，细腻，有滑感。烧后：呈灰/灰白色块状，表面有少量黄黑色斑点，断面呈灰黑色/灰色/灰白色块状并有少量黄黑斑点，未烧结。(2)化学分析(3)水化率东胜土是一种高水化率的粘土，通过历年来的测试总结，其平均水化率在96％左右，水化率最小的也在94％以上。(4)结合力东胜土是高可塑性粘土，其结合力平均在5.0MPa左右，对提高坯体的干燥弯曲强度起决定性作用，粘和力度强。5.锻滑石：产于广西(1)外观质量烧前：呈白色块状。烧后：呈白色块状。(2)化学分析6.氧化铁红：购于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈深红色粉状料。烧后：呈黑褐色融块。(2)化学分析7.氧化铬绿：购于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈深绿色粉状料。烧后：呈深绿色粉状料。(2)化学分析8.二氧化钛：购于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈白色粉状料。烧后：呈浅黄白色粉状料。(2)化学分析9.锂辉石：购于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈浅黄色或浅白色颗粒。烧后：呈白色或浅白色熔融状颗粒。(2)化学分析10.碳酸钡：购于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈白色粉末。烧后：呈白色粉末。(2)细度碳酸钡是一种超细粉料，≥63微米的颗粒为0。(3)纯度：BaCO3≥95％二、配方设计及试验1.配方设计与试验：根据原料不同的性能所产生的功能，先后设计了若干个配方进行理化试验，试验方法按西安电瓷研究所《电瓷原材料检验和工艺控制试验方法》进行。通过综合比较，选定了性价比相对最好的半导体釉配方。配方及理化性能如下：(1)半导体釉配方:(2)半导体釉配方球磨工艺半导体釉的制作：按配方采用一次投料，料：球：水＝1：2：1.2，球磨细度控制为360目筛余量(≥0.045mm)为0.1～0.3％。(3)半导体釉化学成分(4)半导体釉釉浆性能(5)半导体釉高温性能(6)瓷质性能(7)半导体性能该半导体釉的釉层厚度为0.35～0.42mm，其表面电阻率为6.6～9.8×107Ω·cm。使电瓷因而产生一定量的电阻热，表面电压分布均匀。三、讨论通过一系列试验证明，半导体釉配方具有以下特点：(1)采用了东胜土和坯泥，提高半导体釉浆的上釉后的结合能力。(2)采用了碳酸钡、氧化铁红、氧化铬绿、氧化钛，使半导体釉配方具有稳定的电阻率。(3)坯釉料很匹配，使上釉弯曲强度提高了20％以上。该半导体釉釉浆流动性和高温流动性能达到生产要求，便于坯体上釉，产品能够很好地与生产坯结合，成瓷后，提高强度20％以上；提高高压瓷的外观质量，使绝缘子釉色细腻，呈红褐色。以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。当前第1页1 2 3