本發(fā)明涉及電力設(shè)備制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子及其制備方法。
背景技術(shù)：
：絕緣子是一種特殊的絕緣控件，能夠在架空輸電線路中起到重要作用?，F(xiàn)在發(fā)展為高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由陶瓷制成。絕緣子不能由于環(huán)境和電負(fù)荷條件發(fā)生變化導(dǎo)致的各種機電應(yīng)力而失效，否則絕緣子就不會產(chǎn)生重大的作用，就會損害整條線路的使用和運行壽命。瓷絕緣子在架空輸電線路中起著兩個基本作用，即支撐導(dǎo)線和防止電流回地。瓷絕緣子由絕緣瓷體和金屬附件組成，絕緣瓷體表面有多個、間隔、突出的圓形傘裙。絕緣瓷體原料選擇不同，其機械性能、電氣性能不同，合理選用原料是保證產(chǎn)品性能、使用安全的重要保障。本類產(chǎn)品種類繁多，配方各異，達(dá)標(biāo)才是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。此外由于絕緣子是電力系統(tǒng)的重要零部件，在新型高速電力機車領(lǐng)域，基本上都采用大功率交流電機傳動的動力方式，其對絕緣子提出了較高的要求。傳統(tǒng)的橡膠、樹脂等有機高分子復(fù)合材料絕緣子雖然具有制造工藝簡單、成型容易、質(zhì)量可靠性較高等優(yōu)點，但也具有明顯的缺點，如耐溫、耐老化性能差。一般的有機絕緣材料最高使用溫度不超過260℃，并且當(dāng)溫度較高時其使用壽命也大打折扣。新型高速電力機車的高壓電機等部件在運行時產(chǎn)生大量熱量，電極內(nèi)溫度往往達(dá)到100℃。隨著環(huán)境溫度上升，有機高分子材料的老化速度加快，使用壽命縮短，并且產(chǎn)生開裂、機械及電極性能下降等問題，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。而無機陶瓷材料，如氧化鋁陶瓷、微晶玻璃等雖然抗老化性能優(yōu)越，但材料本身硬、脆，使產(chǎn)品抗熱振性、抗沖擊性差，且與金屬嵌件的連接不好解決。然而傳統(tǒng)的陶瓷絕緣子制備工藝太過繁瑣且制造成本高，從而限制了陶瓷絕緣子的發(fā)展，同時現(xiàn)有技術(shù)制備的絕緣子在耐老化、耐腐蝕和絕緣性能上還有改進的空間。因此研發(fā)新的絕緣子材料和制備工藝具有重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子，該電力絕緣子具有耐老化、耐腐蝕、絕緣性能好、機械強度高的優(yōu)點，同時本發(fā)明的制備方法一體化燒成成型，有效的避免了現(xiàn)有的分體式設(shè)計時上部分與下部分用膠合劑膠裝的工藝，使產(chǎn)品從上到下均為一種材質(zhì)組成，提高了產(chǎn)品應(yīng)用時的安全可靠性，其采用原料綠色環(huán)保、成本較低、原料易得且工藝簡明，具有較大的實用價值和良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子，包括以下重量份的原料：低鈉鉀長石25-35份、增強粘土10-20份、石英10-20份、氧化鋁3-7份、二氧化鋯5-8份、碳酸鈣4-6份、稀土氧化物2-3份、玻璃粉15-25份、白膠泥13-17份。優(yōu)選地，所述環(huán)保高壓陶瓷電容器介質(zhì)材料包括以下重量份的原料：低鈉鉀長石30份、增強粘土15份、石英15份、氧化鋁5份、二氧化鋯7份、碳酸鈣5份、稀土氧化物2.5份、玻璃粉20份、白膠泥15份。優(yōu)選地，所述低鈉鉀長石鈉含量小于2%。優(yōu)選地，所述碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，并在280℃下高溫煅燒10分鐘。優(yōu)選地，所述增強粘土為鋁礬土、高嶺土、凹凸棒土中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述稀土氧化物為氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述玻璃粉規(guī)格為200-300目。本發(fā)明還提供了一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將低鈉鉀長石、石英加入高速粉碎機中，粉碎過50目篩得到混合物a；步驟二，將步驟一制得的混合物a、氧化鋁、二氧化鋯、碳酸鈣、稀土氧化物、玻璃粉加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速300-400r/min下攪拌15-35分鐘時，再加入增強粘土、適量的水得到漿料，將漿料送入濕式球磨機中球磨6-8小時，將得到的新漿料進行榨泥，得到的混合物泥餅b；步驟三，將步驟二制得的混合物泥餅b、白膠泥加入高速攪拌機中，在250-350r/min下攪拌10-20分鐘，再送到成型機在80-100mpa下壓制成型，將成型坯體送入溫度為160-180℃的飽和蒸汽養(yǎng)護窯中繼續(xù)養(yǎng)護10-16小時，自然冷卻，陰干，上釉，在惰性氣體保護下，將溫度升至1320-1340℃下燒結(jié)2.5-3.5小時，以10-16℃/min的降溫速率，將溫度降至400-460℃，保溫1-2小時，自然冷卻，得到發(fā)明的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子。優(yōu)選地，所述環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備步驟為：步驟一，將低鈉鉀長石、石英加入高速粉碎機中，粉碎過50目篩得到混合物a；步驟二，將步驟一制得的混合物a、氧化鋁、二氧化鋯、碳酸鈣、稀土氧化物、玻璃粉加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速350r/min下攪拌25分鐘時，再加入增強粘土、適量的水得到漿料，將漿料送入濕式球磨機中球磨7小時，將得到的新漿料進行榨泥，得到的混合物泥餅b；步驟三，將步驟二制得的混合物泥餅b、白膠泥加入高速攪拌機中，在300r/min下攪拌15分鐘，再送到成型機在90mpa下壓制成型，將成型坯體送入溫度為170℃的飽和蒸汽養(yǎng)護窯中繼續(xù)養(yǎng)護13小時，自然冷卻，陰干，上釉，在惰性氣體保護下，將溫度升至1330℃下燒結(jié)2.5-3.5小時，以13℃/min的降溫速率，將溫度降至430℃，保溫1.5小時，自然冷卻，得到發(fā)明的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：（1）本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子采用的低鈉鉀長石，其鈉元素含量小于2%，阻止了電瓷材料中由于堿金屬鈉離子在遷移過程中產(chǎn)生的局部膨脹應(yīng)力致使絕緣子破裂，同時更好地解決了當(dāng)離子遷移時瓷件內(nèi)部形成電阻率不同的導(dǎo)電層，引起電場分布不均勻、長時間作用下使絕緣子擊穿問題。（2）本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子通過添加煅燒后的碳酸鈣以及氧化鋁和二氧化鋯，有效改善了電力絕緣子的溫度特性，使其晶粒尺寸均勻，大大提高了材料的溫度穩(wěn)定性。（3）本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子添加的稀土氧化物能大大減少材料的碎裂性，提高材料的力學(xué)性能；通過添加的玻璃粉和石英能有效提高絕緣子的絕緣性能。（4）本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子采用的原料均為普通礦石原料，原料成本較低，添加的增強粘土和白膠泥能大幅提高制備的絕緣子的機械性能和耐老化耐腐蝕性能。（5）本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備方法采用一體化燒制成型，有效的避免了現(xiàn)有的分體式設(shè)計時上部分與下部分用膠合劑膠裝的工藝，使產(chǎn)品從上到下均為一種材質(zhì)組成，提高了產(chǎn)品應(yīng)用時的安全可靠性，其采用原料綠色環(huán)保、成本較低、原料易得且工藝簡明，具有較大的實用價值和良好的應(yīng)用前景。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1.本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子，包括以下重量份的原料：低鈉鉀長石25份、增強粘土10份、石英10份、氧化鋁3份、二氧化鋯5份、碳酸鈣4份、稀土氧化物2份、玻璃粉15份、白膠泥13份。本實施例中低鈉鉀長石鈉含量小于2%。本實施例中碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，并在280℃下高溫煅燒10分鐘。本實施例中增強粘土為凹凸棒土。本實施例中稀土氧化物為氧化鑭。本實施例中玻璃粉規(guī)格為200-300目。本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將低鈉鉀長石、石英加入高速粉碎機中，粉碎過50目篩得到混合物a；步驟二，將步驟一制得的混合物a、氧化鋁、二氧化鋯、碳酸鈣、稀土氧化物、玻璃粉加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速300r/min下攪拌35分鐘時，再加入增強粘土、適量的水得到漿料，將漿料送入濕式球磨機中球磨6小時，將得到的新漿料進行榨泥，得到的混合物泥餅b；步驟三，將步驟二制得的混合物泥餅b、白膠泥加入高速攪拌機中，在250r/min下攪拌20分鐘，再送到成型機在80mpa下壓制成型，將成型坯體送入溫度為160℃的飽和蒸汽養(yǎng)護窯中繼續(xù)養(yǎng)護16小時，自然冷卻，陰干，上釉，在惰性氣體保護下，將溫度升至1320℃下燒結(jié)3.5小時，以10℃/min的降溫速率，將溫度降至400℃，保溫1小時，自然冷卻，得到發(fā)明的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子。實施例2.本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子，包括以下重量份的原料：低鈉鉀長石35份、增強粘土20份、石英20份、氧化鋁7份、二氧化鋯8份、碳酸鈣6份、稀土氧化物3份、玻璃粉25份、白膠泥17份。本實施例中低鈉鉀長石鈉含量小于2%。本實施例中碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，并在280℃下高溫煅燒10分鐘。本實施例中增強粘土為高嶺土。本實施例中稀土氧化物為氧化鈰。本實施例中玻璃粉規(guī)格為200-300目。本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將低鈉鉀長石、石英加入高速粉碎機中，粉碎過50目篩得到混合物a；步驟二，將步驟一制得的混合物a、氧化鋁、二氧化鋯、碳酸鈣、稀土氧化物、玻璃粉加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速400r/min下攪拌15分鐘時，再加入增強粘土、適量的水得到漿料，將漿料送入濕式球磨機中球磨8小時，將得到的新漿料進行榨泥，得到的混合物泥餅b；步驟三，將步驟二制得的混合物泥餅b、白膠泥加入高速攪拌機中，在350r/min下攪拌10分鐘，再送到成型機在100mpa下壓制成型，將成型坯體送入溫度為180℃的飽和蒸汽養(yǎng)護窯中繼續(xù)養(yǎng)護10小時，自然冷卻，陰干，上釉，在惰性氣體保護下，將溫度升至1340℃下燒結(jié)2.5小時，以16℃/min的降溫速率，將溫度降至460℃，保溫1小時，自然冷卻，得到發(fā)明的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子。實施例3.本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子，包括以下重量份的原料：低鈉鉀長石30份、增強粘土15份、石英15份、氧化鋁5份、二氧化鋯7份、碳酸鈣5份、稀土氧化物2.5份、玻璃粉20份、白膠泥15份。本實施例中低鈉鉀長石鈉含量小于2%。本實施例中碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，并在280℃下高溫煅燒10分鐘。本實施例中增強粘土為鋁礬土。本實施例中稀土氧化物為氧化鐠。本實施例中玻璃粉規(guī)格為200-300目。本實施例的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將低鈉鉀長石、石英加入高速粉碎機中，粉碎過50目篩得到混合物a；步驟二，將步驟一制得的混合物a、氧化鋁、二氧化鋯、碳酸鈣、稀土氧化物、玻璃粉加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速350r/min下攪拌25分鐘時，再加入增強粘土、適量的水得到漿料，將漿料送入濕式球磨機中球磨7小時，將得到的新漿料進行榨泥，得到的混合物泥餅b；步驟三，將步驟二制得的混合物泥餅b、白膠泥加入高速攪拌機中，在300r/min下攪拌15分鐘，再送到成型機在90mpa下壓制成型，將成型坯體送入溫度為170℃的飽和蒸汽養(yǎng)護窯中繼續(xù)養(yǎng)護13小時，自然冷卻，陰干，上釉，在惰性氣體保護下，將溫度升至1330℃下燒結(jié)2.5-3.5小時，以13℃/min的降溫速率，將溫度降至430℃，保溫1.5小時，自然冷卻，得到發(fā)明的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子。以上各實施例制備的環(huán)保耐候高強度電力絕緣子的性能測試結(jié)果如下：測試項目實施例1實施例2實施例3對比例機械強度kn28343916耐受沖擊電壓kv/mm20181913本發(fā)明的一種環(huán)保耐候高強度電力絕緣子具有耐老化、耐腐蝕、絕緣性能好、機械強度高的優(yōu)點，同時本發(fā)明的制備方法一體化燒制成型，有效的避免了現(xiàn)有的分體式設(shè)計時上部分與下部分用膠合劑膠裝的工藝，使產(chǎn)品從上到下均為一種材質(zhì)組成，提高了產(chǎn)品應(yīng)用時的安全可靠性，其采用原料綠色環(huán)保、成本較低、原料易得且工藝簡明，具有較大的實用價值和良好的應(yīng)用前景。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。當(dāng)前第1頁12