專利名稱：無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料，尤其涉及一種具有低熔點(diǎn)、低膨脹系數(shù)、高絕緣性能的無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料。
氧化鋅電阻片是氧化鋅避雷器的核心部件，氧化鋅避雷器是高壓輸變電系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備。決定氧化鋅電阻片質(zhì)量和性能的重要關(guān)鍵因素是電阻片側(cè)面的絕緣涂層。目前，我國(guó)氧化電阻片一直沿用有機(jī)硅作為絕緣涂層。由于這種涂層的涂料易潮解，抗老化性能差，導(dǎo)致氧化鋅電阻片涂層抗高沖擊電流能力差，且性能不穩(wěn)定，從而影響到避雷器的質(zhì)量和性能。采用傳統(tǒng)有機(jī)硅涂料，生產(chǎn)氧化電阻片主要靠氧化鋅電阻片自身的粘結(jié)，涂層均勻度不高，與氧化鋅電阻片結(jié)合不緊密，移動(dòng)中易脫落，易產(chǎn)生氣孔。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)玻璃涂料或者封接料還具有以下缺點(diǎn)低熱膨脹系數(shù)的涂料或封接料的軟化點(diǎn)較高；低軟化點(diǎn)的涂料或封接料的熱膨脹系數(shù)較高，且抗高絕緣性差。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種低熔點(diǎn)、低膨脹系數(shù)、高絕緣性能，不易潮解，抗老化性強(qiáng)，能有效解決低的熱膨脹系數(shù)和高軟化點(diǎn)間及高的熱膨脹系數(shù)和低軟化點(diǎn)間矛盾的無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料。
本發(fā)明的目的可通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到一種無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料，其特殊之處在于它的主要配方的重量百分比組成為SiO26-10％， B2O310-20％， PbO 50-62％， Al2O32-6％，ZnO6-10％， TiO22-5％，Nb2O50-8％，Li2O 0-2％，GaO20-10％， BaO 0-8％，
上述配方的最佳重量百分比組成為SiO26.5-9.0％， B2O312-17％， PbO 52-58％， Al2O33-5％，ZnO 7-9％， TiO23-5％，Nb2O55-8％，Li2O 0.2-1.0％，GaO20.5-8％，BaO 0-6％，一種生產(chǎn)上述無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料的工藝，其特殊之處在于該工藝為1.按配方取原料，混勻；2.用硅碳棒熔爐，溫度1000℃±20℃，在石英坩堝中熔制成玻璃；3.把玻璃研磨成粉末，即得固態(tài)產(chǎn)品玻璃粉末；4.將固態(tài)產(chǎn)品玻璃粉末懸浮于有機(jī)溶劑中，即得液態(tài)產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.軟化點(diǎn)低。涂層低溫?zé)苹蚍饨訙囟葹門＝500-520℃即可；2.膨脹系數(shù)低，涂層的線熱膨脹系數(shù)可為α＝60×10-7-70×10-7/℃；3.有效解決了涂料或封接料低的熱膨脹系數(shù)和高軟化點(diǎn)間的矛盾及高的熱膨脹系數(shù)和低軟化點(diǎn)間的矛盾；4.具有高絕緣性能，可耐受61千安沖擊電流；5.尤適于作為氧化鋅電阻片側(cè)面的絕緣涂層，可大大提高其抗高沖擊電流能力，從而可大幅度提高避雷器的質(zhì)量和性能；6.可用于較低膨脹系數(shù)的玻璃或者陶瓷封接，還可用于電路基板的絕緣封接；7.涂料涂層不易潮解，抗老化性能強(qiáng)，不易擊穿；8.涂料抗酸、堿侵蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好；9.本發(fā)明涂料在使用時(shí)可利用真空泵噴涂工藝，涂層均勻度高，無(wú)氣孔產(chǎn)生；與噴涂體結(jié)合牢固緊密，不易脫落。
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述本發(fā)明主要配方的重量百分比組成SiO26-10％， B2O310-20％， PbO 50-62％， Al2O32-6％，ZnO6-10％， TiO22-5％，Nb2O50-8％，Li2O 0-2％，GaO20-10％， BaO0-8％.
本發(fā)明主要配方的最佳重量百分比組成SiO26.5-9.0％， B2O312-17％， PbO 52-58％， Al2O33-5％，ZnO 7-9％， TiO23-5％，Nb2O55-8％，Li2O 0.2-1.0％，GaO20.5-8％，BaO0-6％.
本發(fā)明主要組份的性能分析利用低熔點(diǎn)氧化物B2O3、PbO、Li2O來(lái)降低涂料的軟化點(diǎn)，以滿足所需的低燒制溫度；以TiO2、ZnO、Al2O3與引入的SiO2來(lái)提高涂料的抗潮、耐酸及化學(xué)穩(wěn)定性；以TiO2、ZnO、Al2O3與引入的SiO2、Nb2O5、GaO2來(lái)降低涂料的熱膨脹系數(shù)；適量引入氧化物BaO、CaO，其一方面使本發(fā)明具有高電阻性；另一方面該類氧化物本身具有的大離子場(chǎng)強(qiáng)，可限制基礎(chǔ)玻璃中堿性離子的移動(dòng)，從而使涂料具有高絕緣性能。配方成分中SiO2含量在6-10％范圍內(nèi)，如果SiO2含量高于10％，本發(fā)明的軟化點(diǎn)就會(huì)顯著提高；如果SiO2含量低于6.5％，其化學(xué)穩(wěn)定性則會(huì)降低，且熱膨脹系數(shù)增大。B2O3含量在10-20％范圍內(nèi)，如果B2O3含量高于18％，本發(fā)明抗潮性、耐酸性下降，且伴隨著熱膨脹系數(shù)的增大；如果B2O3含量低于10％，則其軟化點(diǎn)升高。PbO含量在50-62％范圍內(nèi)，如果PbO含量高于62％，本發(fā)明抗潮性、耐酸性顯著下降，且伴隨著熱膨脹系數(shù)的增大；如果PbO含量低于50％，則其的軟化點(diǎn)升高。Al2O3含量在2-6％范圍內(nèi)，如果Al2O3含量高于6％，本發(fā)明的軟化點(diǎn)顯著升高；如果Al2O3含量低于2％，則其熱膨脹系數(shù)的增大，化學(xué)穩(wěn)定性降低。ZnO含量在6-10％范圍內(nèi)，如果ZnO含量高于10％，本發(fā)明的軟化點(diǎn)顯著升高；如果ZnO含量低于6％，則其抗潮性、耐酸性下降，化學(xué)穩(wěn)定性降低。TiO2含量在2-5％范圍內(nèi)，如果TiO2含量高于5％，本發(fā)明的軟化點(diǎn)顯著升高，涂層易析晶；如果TiO2含量低于2％，則其抗潮性、耐酸性下降，化學(xué)穩(wěn)定性降低、熱膨脹系數(shù)的增大。Nb2O5含量在0-8％范圍內(nèi)，如果Nb2O5含量高于8％，本發(fā)明的軟化點(diǎn)升高，選取適當(dāng)?shù)腘b2O5含量，可在則其軟化點(diǎn)變化不大的情況下，提高其的化學(xué)穩(wěn)定性，降低熱膨脹系數(shù)。Li2O含量應(yīng)在0-2％范圍內(nèi)，如果Li2O含量高于2％，本發(fā)明的熱膨脹系數(shù)顯著增大，并且降低涂層的抗絕緣性能。選取適當(dāng)?shù)腖i2O含量，可在涂層的熱膨脹系數(shù)允許的范圍內(nèi)，降低涂層軟化點(diǎn)。GaO2含量應(yīng)在0-10％范圍內(nèi)，適量的GaO2也可以調(diào)節(jié)涂層的化學(xué)穩(wěn)定性和熱膨脹系數(shù)。適當(dāng)?shù)腂aO含量可以顯著抑制基礎(chǔ)玻璃中堿性離子的移動(dòng)，從而提高本發(fā)明的高絕緣性能。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝1.按本發(fā)明配方取原料，混勻；2.利用硅碳棒熔爐，在1000℃左右的溫度下，在石英坩堝中熔制成玻璃；3.再把玻璃研磨成粉末，得本發(fā)明固態(tài)產(chǎn)品。
4.還可利用有機(jī)長(zhǎng)分子鏈能夠阻滯玻璃粉末的下沉的原理，將固態(tài)產(chǎn)品玻璃粉末懸浮于有機(jī)溶劑中，得到有機(jī)液體，即本發(fā)明的液態(tài)產(chǎn)品。
5.使用本發(fā)明液態(tài)產(chǎn)品可利用真空泵噴涂工藝，涂料涂層可牢固、均勻地附著在噴涂體表面，最后在500℃±20℃溫度范圍燒制成釉層。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料，其特征在于它的主要配方的重量百分比組成包括SiO26-10％， B2O310-20％， PbO 50-62％， Al2O32-6％，ZnO6-10％， TiO22-5％，Nb2O50-8％，Li2O0-2％，GaO20-10％， BaO 0-8％.
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料，其特征在于所述配方的重量百分比組成包括SiO26.5-9.0％， B2O312-17％， PbO 52-58％， Al2O33-5％，ZnO7-9％， TiO23-5％，Nb2O55-8％，Li2O 0.2-1.0％，GaO20.5-8％，BaO 0-6％.
3.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料的工藝，其特征在于該生產(chǎn)工藝如下1).按配方取原料，混勻；2).用硅碳棒熔爐，溫度1000℃±20℃，在石英坩堝中熔制成玻璃；3).把玻璃研磨成粉末，即得固態(tài)產(chǎn)品玻璃粉末；4).將固態(tài)產(chǎn)品玻璃粉末懸浮于有機(jī)溶劑中，即得液態(tài)產(chǎn)品。
全文摘要
一種無(wú)機(jī)玻璃絕緣涂料，其利用低熔點(diǎn)氧化物B
文檔編號(hào)C09D1/00GK1513925SQ0213995
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者王耀祥, 馬成義, 章興龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所