本发明涉及电力材料领域，特别涉及电瓷领域，具体涉及一种电瓷的烧制方法。
背景技术：
：电瓷是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器。因此，对其机械性能、电气性能、耐环境性能(冷热、抗污秽、老化等)有较高的要求。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；按电压等级可分为：低电压（交流1000v及以下，直流1500v及以下）绝缘子和高电压（交流1000v以上，直流1500v以上）绝缘子，其中高压绝缘子中又有超高压（交流330kv和500kv，直流500kv）和特高压（交流750kv和1000kv，直流800kv）之分；按使用特点可分为：线路用绝缘子、电站或电器用绝缘子；按使用环境可分为户内绝缘子和户外绝缘子。高压电瓷根据其所含化学成分的不同分为硅质电瓷和铝质电瓷，铝质电瓷分为铝质瓷和高强度铝质瓷，根据电瓷种类的不同应用领域也不同。目前，国产的普通电瓷强度为60-80kn/cm2，电瓷的强度为100-180kn/cm2，比国外同型号电瓷的强度低15%-25%。因此，电瓷强度不足是制约国产高压电瓷最突出的问题。近年来，国内电瓷行业已纷纷调整生产工艺，在原料的配方、球磨工艺、成型方法、烧成制度等方面均投入大量的人力、物力进行技术改造与升级。其中，通过调整粉体原料的化学组成及工艺参数，是目前提高电瓷性能的主要途径。但电瓷的强度仍不能满足电力领域的需求，尤其是电瓷的强度性能还有待进一步提高。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有电瓷强度低的缺陷，提供一种电瓷的烧制方法；本发明不仅利用超声波的穿透和高速振动作用，提高了电瓷密度，增加了电瓷强度，还利用电场的极化作用，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度，从而使得到的电瓷强度更高。为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电瓷的烧制方法，包括：进行分阶段烧制；所述的分阶段烧制包括：预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期；所述的预热期、氧化期在超声波中进行；所述的还原期、保温期在超声波和平行的交流电场中进行。本发明一种电瓷的烧制方法，不仅利用超声波的穿透和高速振动作用，缩短了电瓷生胚的烧制时间，减小了晶体粒径，降低了电瓷中的裂纹和气泡的数量，提高了电瓷密度，增加了电瓷强度；还利用电场的极化作用，促进了莫来石相沿电场方向的生长，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度；该方法能显著提高电瓷的强度，且方法简单、可靠，适合电瓷的大规模、工业化生产。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的超声波频率50-150khz、功率密度为0.3-1.0w/cm2，超声波频率过大，在与电场同时作用时，粒子震动过快，会影响晶体的生成，会使莫来石相断裂；频率过小，粒子的振动速度慢，不能增加电瓷的密度，对电瓷的强度增加作用小；超声波功率密度过大，与电场同时作用的情况下，粒子获得的动能太强，振幅大，会破坏电瓷结构，导致电瓷变形；功率密度太小，不能引动较大粒子的振动，增强作用减弱；优选的，所述的超声波频率80-100khz、功率密度为0.5-0.8w/cm2。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的交流电场的电场强度为0.5-2.0kv/mm、频率为20-50hz，电场强度过大，与超声波同时作用时，导致电瓷中晶体形成缓慢，延长烧制时间；电场强度过小，对莫来石相的生长影响程度小，对电瓷的弯曲强度增强作用小；频率过大，与超声波同时作用时，不利于莫来石相在电场方向上的生长，形成的莫来石相长径比小，不能增加电瓷弯曲强度；频率过小，生成的莫来石相长径比过大，会被超声波破坏、断裂，强度反而降低；优选的，所述的交流电场强度为0.8-1.2kv/mm、频率为30-40hz。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的预热期温度为250-300℃，时间为4-8h；预热期主要是预热电瓷生胚，除去残余水分和少量结晶水。其中，所述的氧化期温度为700-1000℃，时间为15-20h；氧化期过程中，大部分结晶水排出，并将有机物、碳酸盐和部分硫酸盐进行分解。其中，所述的还原期温度为1050-1250℃，时间为18-25h；还原期内，大部分氧化物被还原，硫酸盐分解，碳和碳素被氧化，从而形成陶瓷材料。其中，所述的保温期是将温度从还原期的1050-1250℃缓慢降低到600℃，降温速度为50-80℃/h；在保温阶段内，生胚完全煅烧成为陶瓷，防止因煅烧不完全而导致电瓷质量降低。其中，所述的冷却期时间为4-6h；将窑内冷却到常温，防止陶瓷因快速冷却导致炸裂，破坏电瓷结构。与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明电瓷的烧制方法，在超声波中进行烧制，能缩短烧制时间，减少能耗。2、本发明电瓷的烧制方法，在超声波中进行烧制，能减小晶体粒径，使晶体粒径分布更均匀的同时，缩短晶体之间的距离，减少了电瓷中的裂纹和气泡，从而提高电瓷密度，增加电瓷强度。3、本发明电瓷的烧制方法，在交流电场中进行烧制，能促进了莫来石相沿电场方向的生长，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度。4、本发明电瓷的烧制方法简单、可靠，适合电瓷的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例11、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为100khz、功率密度为0.5w/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为80khz、功率密度为0.8w/cm2的超声波和电场强度为0.8kv/mm、频率为40hz的平行交流电场中进行；预热期温度为280℃，时间为6h；氧化期温度为900℃，时间为18h；还原期温度为1150℃，时间为20h；保温期是将温度从还原期的1150℃以70℃/h降低到600℃；冷却期时间为5h。实施例21、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为80khz、功率密度为0.8w/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为80khz、功率密度为0.8w/cm2的超声波和电场强度为1.2kv/mm、频率为30hz的平行交流电场中进行；预热期温度为250℃，时间为8h；氧化期温度为700℃，时间为20h；还原期温度为1050℃，时间为25h；保温期是将温度从还原期的1050℃以60℃/h降低到600℃；冷却期时间为4h。实施例31、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为50khz、功率密度为1.0w/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为50khz、功率密度为0.3w/cm2的超声波和电场强度为2.0kv/mm、频率为20hz的平行交流电场中进行；预热期温度为300℃，时间为4h；氧化期温度为1000℃，时间为15h；还原期温度为1250℃，时间为18h；保温期是将温度从还原期的1250℃以50℃/h降低到600℃；冷却期时间为6h。实施例41、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为150khz、功率密度为0.3w/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为50khz、功率密度为1.0w/cm2的超声波和电场强度为0.5kv/mm、频率为50hz的平行交流电场中进行；预热期温度为280℃，时间为5h；氧化期温度为800℃，时间为18h；还原期温度为1050℃，时间为25h；保温期是将温度从还原期的1050℃以80℃/h降低到600℃；冷却期时间为6h。对比例11、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期、还原期、保温期在频率为80khz、功率密度为0.8w/cm2的超声波中进行；预热期温度为280℃，时间为6h；氧化期温度为900℃，时间为18h；还原期温度为1150℃，时间为20h；保温期是将温度从还原期的1150℃以70℃/h降低到600℃；冷却期时间为5h。对比例21、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，还原期、保温期在电场强度为0.8kv/mm、频率为40hz的平行交流电场中进行；预热期温度为280℃，时间为6h；氧化期温度为900℃，时间为18h；还原期温度为1150℃，时间为20h；保温期是将温度从还原期的1150℃以70℃/h降低到600℃；冷却期时间为5h。对比例31、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期温度为280℃，时间为6h；氧化期温度为900℃，时间为18h；还原期温度为1150℃，时间为20h；保温期是将温度从还原期的1150℃以70℃/h降低到600℃；冷却期时间为5h。将上述实施例1-4和对比例1-3中所制备得到的电瓷进行性能检测，记录数据如下：编号莫来石相平均长径比电瓷密度（g/cm3）弯曲强度（mpa）实施例11︰63.82≥255实施例21︰63.81≥260实施例31︰63.83≥260实施例41︰63.82≥265对比例11︰33.76≤205对比例21︰53.62≤215对比例31︰33.61≤185对上述实验数据分析可知，实施例1-3中采用本发明技术方案，能显著增加电瓷密度和莫来石相长径比，对电瓷的弯曲强度增强作用显著，得到的电瓷抗弯强度大；而对比例1未在电场中进行烧制，得到的电瓷中莫来石相长径比小，电瓷弯曲强度显著降低；对比例2中烧制时未在超声波中烧制，电瓷的密度小，弯曲强度显著降低；对比例3中即没有在超声波中进行烧制，也没有在电场中烧制，得到的电瓷弯曲强度最差。当前第1页12