1.本发明涉及绝缘子技术领域，具体为一种陶瓷复合长棒形绝缘子及其制备方法。
背景技术：
2.复合长棒形绝缘子又称为复合绝缘子或悬式绝缘子，复合绝缘子国外也称为非瓷绝缘子是至少由两种绝缘部件即芯体和装配有金属附件的外套构成的一种聚合物绝缘子，长棒形瓷绝缘子是一种特殊结构的输电线路绝缘子，具有自洁和机械性能好等优点，广泛使用于220kv、500kv交流线路以及
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500kv直流线路中，近年来长棒形瓷绝缘子出现多起污闪跳闸事故，严重危害电网安全。
3.现有技术中，复合长棒形绝缘子采用的原料粒子的分散性和相容性较差，易发生团聚现象，所得材料的致密性也较差，从而影响所得绝缘子产品的强度性能。
技术实现要素：
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种陶瓷复合长棒形绝缘子及其制备方法，解决了长棒形瓷绝缘子强度性能不佳的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种陶瓷复合长棒形绝缘子，包括芯棒和护套以及连接件，所述护套的内侧固定连接在芯棒的外侧，所述芯棒的两端均固定连接有所述连接件，所述芯棒包括以下重量份的原料：陶瓷纤维14-25份、海泡石粉15-22份、膨润土10-15份、黑粘土10-15份、氧化铝8-12份、白胶泥6-10份、钾长石5-8份、沸石5-8份、二氧化锆5-8份、纳米二氧化钛5-8份、碳化硅纤维5-8份、硼纤维5-8份、硅烷偶联剂2-4份、抗氧化剂1-3份、防冻剂2-4份、表面活性剂2-5份。
6.优选的，所述防冻剂为亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐中的一种或多种，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或多种。
7.优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、 3-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三硅烷中一种或多种，所述抗氧化剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺和叔丁基对苯二酚按照质量比3:1混合组成。
8.优选的，一种陶瓷复合长棒形绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
9.步骤一、将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，水分控制在38-45％，陈腐后，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，在85-95℃下对长棒形绝缘子坯件进行干燥，水分控制在3-5％，干燥后的长棒形绝缘子坯件表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，然后对其进行烧结；
10.步骤二、将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，将护套的制备原料注射到模具中，进行射出成型，模具温度为110-130℃，模具压力为5-8mpa，得到复合长棒形绝缘子；
11.步骤三、将复合长棒形绝缘子的两端分别胶装连接件，即可，其中连接件为金具或法兰。
12.优选的，所述烧结过程为，将表面涂覆有釉层的长棒形绝缘子坯件放入窑炉，以20-30℃/h的速率升温至200-350℃，然后以40-55℃/h的速率升温至700-800℃，再以60-80℃/h的速率升温至1100-1220℃，保温6-9h，然后在还原气氛下以40-50℃/h的速率升温至1300-1380℃，保温2-3h。
13.本发明提供了一种陶瓷复合长棒形绝缘子及其制备方法。具备以下有益效果：
14.1、本发明通过以陶瓷纤维、海泡石粉、膨润土、黑粘土、氧化铝、白胶泥、钾长石、沸石、二氧化锆、纳米二氧化钛、碳化硅纤维、硼纤维为陶瓷复合长棒形绝缘子的基体，添加硅烷偶联剂、抗氧化剂、防冻剂、表面活性剂，优化配方和颗粒级配，提升品质并保证其质量稳定性，提升产品的强度和机械性能。
15.2、本发明通过将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，将护套的制备原料注射到模具中，将护套进行射出成型，外绝缘厚度均匀，极大提高产品的机电性能，确保产品长期运行稳定可靠，复合长棒形绝缘子使用的温度范围比较广，稳定性、延展性好，不易发生体积变化、抵抗有害应力的作用较强，产品不偏芯，控制烧成工艺在氧化气氛中进行，实现预压应力和粒子弥散增强效果，使产品具有强度高、使用寿命长等优点。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例，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。
17.实施例一：
18.本发明实施例提供一种陶瓷复合长棒形绝缘子，包括芯棒和护套以及连接件，所述护套的内侧固定连接在芯棒的外侧，所述芯棒的两端均固定连接有所述连接件，所述芯棒包括以下重量份的原料：陶瓷纤维25份、海泡石粉 22份、膨润土15份、黑粘土15份、氧化铝12份、白胶泥10份、钾长石8 份、沸石8份、二氧化锆8份、纳米二氧化钛8份、碳化硅纤维8份、硼纤维8份、硅烷偶联剂4份、抗氧化剂3份、防冻剂4份、表面活性剂5份。
19.所述防冻剂为亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐中的一种或多种，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或多种。所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三硅烷中一种或多种，所述抗氧化剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺和叔丁基对苯二酚按照质量比3:1混合组成。
20.本发明通过以陶瓷纤维、海泡石粉、膨润土、黑粘土、氧化铝、白胶泥、钾长石、沸石、二氧化锆、纳米二氧化钛、碳化硅纤维、硼纤维为陶瓷复合长棒形绝缘子的基体，添加硅烷偶联剂、抗氧化剂、防冻剂、表面活性剂，优化配方和颗粒级配，提升品质并保证其质量稳定性，提升产品的强度和机械性能。
21.一种陶瓷复合长棒形绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
22.步骤一、将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，水分控
制在45％，陈腐后，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，在95℃下对长棒形绝缘子坯件进行干燥，水分控制在5％，干燥后的长棒形绝缘子坯件表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，然后对其进行烧结；
23.步骤二、将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，将护套的制备原料注射到模具中，进行射出成型，模具温度为130℃，模具压力为8mpa，得到复合长棒形绝缘子；
24.步骤三、将复合长棒形绝缘子的两端分别胶装连接件，即可，其中连接件为金具或法兰。
25.所述烧结过程为，将表面涂覆有釉层的长棒形绝缘子坯件放入窑炉，以 20℃/h的速率升温至350℃，然后以40-5℃/h的速率升温至800℃，再以80℃ /h的速率升温至1220℃，保温9h，然后在还原气氛下以50℃/h的速率升温至1380℃，保温3h。
26.将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，将护套的制备原料注射到模具中，将护套进行射出成型，外绝缘厚度均匀，极大提高产品的机电性能，确保产品长期运行稳定可靠，复合长棒形绝缘子使用的温度范围比较广，稳定性、延展性好，不易发生体积变化、抵抗有害应力的作用较强，产品不偏芯，控制烧成工艺在氧化气氛中进行，实现预压应力和粒子弥散增强效果，使产品具有强度高、使用寿命长等优点。
27.实施例二：
28.本发明实施例提供一种陶瓷复合长棒形绝缘子，包括芯棒和护套以及连接件，所述护套的内侧固定连接在芯棒的外侧，所述芯棒的两端均固定连接有所述连接件，所述芯棒包括以下重量份的原料：陶瓷纤维14份、海泡石粉 15份、膨润土10份、黑粘土10份、氧化铝8份、白胶泥6份、钾长石5份、沸石5份、二氧化锆5份、纳米二氧化钛5份、碳化硅纤维5份、硼纤维5 份、硅烷偶联剂2份、抗氧化剂1份、防冻剂2份、表面活性剂2份。
29.所述防冻剂为亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐中的一种或多种，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或多种。所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三硅烷中一种或多种，所述抗氧化剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺和叔丁基对苯二酚按照质量比3:1混合组成。
30.本发明通过以陶瓷纤维、海泡石粉、膨润土、黑粘土、氧化铝、白胶泥、钾长石、沸石、二氧化锆、纳米二氧化钛、碳化硅纤维、硼纤维为陶瓷复合长棒形绝缘子的基体，添加硅烷偶联剂、抗氧化剂、防冻剂、表面活性剂，优化配方和颗粒级配，提升品质并保证其质量稳定性，提升产品的强度和机械性能。
31.一种陶瓷复合长棒形绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
32.步骤一、将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，水分控制在45％，陈腐后，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，在95℃下对长棒形绝缘子坯件进行干燥，水分控制在5％，干燥后的长棒形绝缘子坯件表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，然后对其进行烧结；
33.步骤二、将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，将护套的制备原料注射到模具中，进行射出成型，模具温度为130℃，模具压力为8mpa，得到复合长棒形绝缘子；
34.步骤三、将复合长棒形绝缘子的两端分别胶装连接件，即可，其中连接件为金具或法兰。
35.所述烧结过程为，将表面涂覆有釉层的长棒形绝缘子坯件放入窑炉，以 20℃/h的速率升温至350℃，然后以40-5℃/h的速率升温至800℃，再以80℃ /h的速率升温至1220℃，保温9h，然后在还原气氛下以50℃/h的速率升温至1380℃，保温3h。
36.将芯棒的原料与水打浆得到浆料，经过球磨、过筛、除铁、榨泥后，将烧结后的长棒形绝缘子坯件放入模具中，放入成型模具内，压制成长棒形绝缘子坯件，表面喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，将护套的制备原料注射到模具中，将护套进行射出成型，外绝缘厚度均匀，极大提高产品的机电性能，确保产品长期运行稳定可靠，复合长棒形绝缘子使用的温度范围比较广，稳定性、延展性好，不易发生体积变化、抵抗有害应力的作用较强，产品不偏芯，控制烧成工艺在氧化气氛中进行，实现预压应力和粒子弥散增强效果，使产品具有强度高、使用寿命长等优点。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。