本發(fā)明屬于電瓷技術(shù)領(lǐng)域,,具體涉及一種高鋁直流瓷絕緣子配方及其制備方法。
背景技術(shù):
電瓷坯料是指黏土原料和熔劑性原料及其他原料(石英、高鋁原料或其他礦物原料)按一定比例組成的混合物,經(jīng)磨細(xì)和混合成為可供制坯用泥料,這種制坯用的泥料就簡(jiǎn)稱為坯料。
在確定各種原料比例時(shí)必須保證坯料能滿足電瓷生產(chǎn)過(guò)程所要求的工藝性能和燒成后瓷質(zhì)的物理性能要求。燒成前坯料的工藝性能只要取決于黏土原料的品質(zhì)和用量,坯料的燒成工藝主要取決于熔劑原料。
電瓷在直流電場(chǎng)下的長(zhǎng)期老化問(wèn)題比交流電場(chǎng)下嚴(yán)重,主要關(guān)鍵是瓷材料:當(dāng)其他條件相同時(shí),電瓷材料組成中的堿金屬Na+在遷移過(guò)程中由于獲得電子,形成體積比離子體積大的原子,由此產(chǎn)生的局部膨脹應(yīng)力是絕緣子破裂;當(dāng)離子遷移時(shí),瓷件內(nèi)部形成電阻率不同的導(dǎo)電層,引起電場(chǎng)分布不均勻,在直流電場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間作用下,使絕緣子擊穿。因此開(kāi)發(fā)一種直流瓷絕緣子十分必要。
機(jī)械強(qiáng)度一直是電瓷生產(chǎn)追求的最重要的性能,因?yàn)殡姶刹牧暇哂懈邚?qiáng)度時(shí),在同等電壓等級(jí)的條件下,可以提高材料的使用率,降低成本。傳統(tǒng)的直流瓷絕緣子,機(jī)械強(qiáng)度不高,上釉后對(duì)提高電瓷的機(jī)、電、熱性能效果不好,尤其是不能較大的提高瓷質(zhì)的彎曲強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械性能好,且生產(chǎn)成本低的高鋁直流瓷絕緣子及其制備方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種高鋁直流瓷絕緣子,包含由如下重量份數(shù)的原料配方制成:云母粉10-15份,高鋁礬土1-5份,氧化鋁35-45份,白膠泥5-10份,低鈉鉀長(zhǎng)石5-10份,莫來(lái)石8-10份,博愛(ài)粘土15-25份。
所述高鋁直流瓷絕緣子無(wú)釉彎曲強(qiáng)度大于200Mpa,拉伸強(qiáng)度大于120MPa。
上述高鋁直流瓷絕緣子的制備方法,首先將原料按配好的比例稱料,加入基料原料總重量35~45%的水得到漿料,然后對(duì)漿料進(jìn)行球磨9-10h,得到的新漿料經(jīng)過(guò)篩除鐵后進(jìn)行榨泥,得到的泥餅在真空練泥機(jī)內(nèi)擠制,得到的泥段再進(jìn)行電陰干,最后成型、干燥后即得到生坯;生坯經(jīng)上釉、燒成、膠裝后得到最后的成品。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明瓷絕緣子機(jī)械性能好且生產(chǎn)成本低,易于工藝控制;無(wú)釉彎曲強(qiáng)度大于200MPa,。拉伸強(qiáng)度大于120MPa。所用原料均為現(xiàn)有的普通陶瓷礦物原料,采用高鋁礬土和云母粉、莫來(lái)石,縮短球磨時(shí)間,既減少了成本又改善了工藝性能。為解決電瓷絕緣子在直流電場(chǎng)下的長(zhǎng)期老化問(wèn)題,本發(fā)明引入10-15%低鈉鉀長(zhǎng)石,坯料化學(xué)成分中Na含量少于0.2%,能阻止電瓷材料中由于堿金屬鈉離子在遷移過(guò)程中產(chǎn)生的局部膨脹應(yīng)力致使絕緣子破裂,同時(shí)能更好地解決當(dāng)離子遷移時(shí)瓷件內(nèi)部形成電阻率不同的導(dǎo)電層,引起電場(chǎng)分布不均勻,在直流電場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間作用下使絕緣子擊穿問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
本發(fā)明所采用的原料中,
云母粉:購(gòu)買自天維化工有限公司;
莫來(lái)石:為普通電熔莫來(lái)石,Ai 2 O 3 71.7%,SiO 2 25.6%,產(chǎn)地莫爾島 ;
高鋁礬土:Ai 2 O 3 85% 、Fe 2 O 3 1.3%、 SiO 2 9.8%,產(chǎn)地廣東 ;
白膠泥 :SiO 2 55%、 Ai 2 O 3 30% 產(chǎn)地廣西;
博愛(ài)粘土:SiO 2 58%、Ai 2 O 3 27% 產(chǎn)地河南省博愛(ài)縣;
低鈉鉀長(zhǎng)石:K 2 O 13%,購(gòu)買自康保牧場(chǎng)白石頭溝螢石礦;
實(shí)施例1:
一種高鋁直流瓷絕緣子,包含由如下重量份數(shù)的原料配方制成:云母粉15份,高鋁礬土5份,氧化鋁35份,白膠泥5份,低鈉鉀長(zhǎng)石10份,莫來(lái)石8份,博愛(ài)粘土25份。
制備時(shí),首先將原料按配好的比例稱料,加入基料原料總重量35%的水得到漿料,然后對(duì)漿料進(jìn)行球磨9h,得到的新漿料經(jīng)過(guò)篩除鐵后進(jìn)行榨泥,得到的泥餅在真空練泥機(jī)內(nèi)擠制,得到的泥段再進(jìn)行電陰干,最后成型、干燥后即得到生坯;生坯經(jīng)上釉、燒成、膠裝后得到最后的成品。
本實(shí)施例高鋁直流瓷絕緣子的性能如下:
體積密度:2.83 g/cm3;
開(kāi)口孔隙率:0.076%;
閉口孔隙率:6.85%;
拉伸強(qiáng)度:122Mpa;
彎曲強(qiáng)度: 無(wú)釉203MPa。
實(shí)施例2:
一種高鋁直流瓷絕緣子,包含由如下重量份數(shù)的原料配方制成:云母粉10份,高鋁礬土1份,氧化鋁45份,白膠泥10份,低鈉鉀長(zhǎng)石10份,莫來(lái)石10份,博愛(ài)粘土15份;
制備時(shí),首先將原料按配好的比例稱料,加入基料原料總重量45%的水得到漿料,然后對(duì)漿料進(jìn)行球磨10h,得到的新漿料經(jīng)過(guò)篩除鐵后進(jìn)行榨泥,得到的泥餅在真空練泥機(jī)內(nèi)擠制,得到的泥段再進(jìn)行電陰干,最后成型、干燥后即得到生坯;生坯經(jīng)上釉、燒成、膠裝后得到最后的成品。
本實(shí)施例高鋁直流瓷絕緣子的性能如下:
體積密度:2.84 g/cm3;
開(kāi)口孔隙率:0.078%;
閉口孔隙率:6.87%;
拉伸強(qiáng)度:121Mpa;
彎曲強(qiáng)度: 無(wú)釉210MPa 。
實(shí)施例3:一種高鋁直流瓷絕緣子,包含由如下重量份數(shù)的原料配方制成:云母粉12份,高鋁礬土3份,氧化鋁40份,白膠泥7份,低鈉鉀長(zhǎng)石8份,莫來(lái)石9份,博愛(ài)粘土18份。
制備時(shí),首先將原料按配好的比例稱料,加入基料原料總重量40%的水得到漿料,然后對(duì)漿料進(jìn)行球磨10h,得到的新漿料經(jīng)過(guò)篩除鐵后進(jìn)行榨泥,得到的泥餅在真空練泥機(jī)內(nèi)擠制,得到的泥段再進(jìn)行電陰干,最后成型、干燥后即得到生坯;生坯經(jīng)上釉、燒成、膠裝后得到最后的成品。
本實(shí)施例高鋁直流瓷絕緣子的性能如下:
體積密度:2.85 g/cm3;
開(kāi)口孔隙率:0.077%;
閉口孔隙率:6.88%;
拉伸強(qiáng)度:125Mpa;
彎曲強(qiáng)度: 無(wú)釉215MPa 。
發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。