專利名稱：復(fù)合納米絕緣涂料加工方法及其在氧化鋅閥片上施涂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋅(ZnO)避雷器的核心部件氧化鋅閥片，具體指，為提高ZnO閥片絕緣性能而提供一種復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法及其在ZnO閥片上施涂方法，從而在金屬氧化鋅閥片上形成高阻層。
背景技術(shù)：
氧化鋅避雷器是保護(hù)電器設(shè)備免受過(guò)電壓侵害的一種保護(hù)設(shè)備。由于氧化鋅避雷器優(yōu)越的非線性特性和良好的通流能力，現(xiàn)已被廣大電力部門(mén)用戶接受而廣泛使用，然而隨著氧化鋅避雷器的大量使用，因避雷器本身發(fā)生事故而導(dǎo)致被保護(hù)設(shè)備發(fā)生損壞與引起電力事故時(shí)有發(fā)生。因此在不斷提高避雷器的制造水平、保證避雷器制造質(zhì)量的基礎(chǔ)上，積極開(kāi)展對(duì)避雷器的運(yùn)行狀態(tài)作進(jìn)一步的研究將有助于電力設(shè)備的安全運(yùn)行。
氧化鋅避雷器的核心部件是ZnO閥片，其性能水平的高低直接影響避雷器產(chǎn)品水平。ZnO閥片作為一種壓敏電子陶瓷元件，必須滿足多項(xiàng)電器性能要求，尤其大電流沖擊耐受是考核閥片性能的重要參數(shù)之一，它關(guān)系到氧化鋅避雷器產(chǎn)品在過(guò)電壓保護(hù)時(shí)的能量承受水平，因而亦直接關(guān)系到氧化鋅避雷器在輸配電線路中運(yùn)行的安全性和可靠性。
在IEC99-4中，對(duì)標(biāo)稱放電電流分別為5kA和10kA的避雷器，其4/10μs大電流沖擊耐受分別要求達(dá)到65kA和100kA水平。新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11032-××××也在向其靠攏。
而目前國(guó)內(nèi)實(shí)際避雷器制造業(yè)的ZnO閥片(D3系列)的耐受大電流沖擊的平均水平為40kA，因此，距離國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚存在距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合納米絕緣涂料加工方法及其在氧化鋅閥片上施涂方法，預(yù)期通過(guò)該復(fù)合納米絕緣涂料施涂在氧化鋅閥片上提高ZnO閥片的絕緣性能。
本發(fā)明所提供的一種復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法，包括下列步驟1)將納米無(wú)機(jī)材料采用新的表面處理手段，即對(duì)粉料顆粒作降低表面活性處理或微觀分散技術(shù)來(lái)加工成納米粉體；2)按納米粉體∶有機(jī)絕緣聚合物＝(5～7)∶(20～30)來(lái)配比漿料；3)將納米粉料、有機(jī)絕緣聚合物漿料和硬度較高的研磨介質(zhì)一起作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而持續(xù)不斷地沖撞，研磨介質(zhì)以不同的速度和方向紊亂運(yùn)動(dòng)；4)研磨介質(zhì)對(duì)鄰近的納米粉和有機(jī)聚合物施以剪切力或沖擊力交錯(cuò)或同時(shí)存在，迫使納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料進(jìn)行磨合，并均勻分散，形成復(fù)合納米絕緣涂料。
在上述復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法中，研磨介質(zhì)為球體或柱體。
本發(fā)明還提供了一種在氧化鋅閥片上施涂復(fù)合納米絕緣涂料的方法，包括下列步驟將ZnO閥片的燒結(jié)體放在專用涂漆機(jī)上；對(duì)ZnO閥片進(jìn)行均勻的施涂，即通過(guò)專用涂漆機(jī)給漆量和速度準(zhǔn)確地控制好絕緣層的厚度與表面光潔度；然后在170℃下，經(jīng)過(guò)7～8小時(shí)進(jìn)行烘烤，至該復(fù)合納米絕緣涂料中“雜環(huán)”結(jié)在該溫度下絞接固化，形成絕緣性能良好的高阻層。
上述的在氧化鋅閥片上施涂復(fù)合納米絕緣涂料的方法中，是在所述氧化鋅閥片的側(cè)面施涂復(fù)合納米絕緣涂料。
采用了上述的技術(shù)解決方案，將無(wú)機(jī)納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料產(chǎn)生出復(fù)合納米絕緣涂料，將該復(fù)合納米絕緣涂料引用到傳統(tǒng)的避雷器閥片制造工藝之中，提高了ZnO閥片耐受大電流沖擊水平，使ZnO閥片側(cè)面絕緣強(qiáng)度大為提高，達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
由于納米無(wú)機(jī)材料與有機(jī)絕緣聚合物的復(fù)合，其無(wú)機(jī)相與有機(jī)相是在納米范圍的復(fù)合，兩相之間的界面面積非常大，存在界面間的化學(xué)結(jié)合，形成理想的粘接力，可消除無(wú)機(jī)相和有機(jī)相之間熱膨脹系數(shù)不匹配的問(wèn)題，并將無(wú)機(jī)相的剛性、熱穩(wěn)定性與有機(jī)聚合物的韌性、加工性、耐潮性及介電性能綜合在一起，從而產(chǎn)生許多新異的性能。
本發(fā)明，即一種復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法，包括下列步驟1)為了克服納米粉體易團(tuán)聚、沉降從而影響納米材料在有機(jī)聚合物中的分散及穩(wěn)定性，將納米無(wú)機(jī)材料采用新的表面處理手段，即對(duì)粉體顆粒作降低表面活性處理或微觀分散技術(shù)來(lái)加工成納米粉體；2)按納米粉體∶有機(jī)絕緣聚合物＝(5～7)∶(20～30)進(jìn)行配比漿料；3)由于納米粉體與有機(jī)聚合物的復(fù)合是在納米范圍的復(fù)合，兩相之間的界面接觸面積很大，因此給復(fù)合增加了難度，在復(fù)合過(guò)程中，將表面活性較高的納米粉體與“雜環(huán)”結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚合物磨合成密度高、兩相間滲透均勻、憎水性強(qiáng)的新型絕緣材料，將納米粉料、有機(jī)絕緣聚合物漿料和硬度較高的研磨介質(zhì)(球狀或柱狀)一起作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而持續(xù)不斷地沖撞，研磨介質(zhì)(球或柱)以不同的速度和方向紊亂運(yùn)動(dòng)；4)研磨介質(zhì)對(duì)鄰近的納米粉和有機(jī)聚合物施以剪切力或沖擊力交錯(cuò)或同時(shí)存在，迫使納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料進(jìn)行磨合，并均勻分散，形成復(fù)合納米絕緣涂料。
通常ZnO閥片在承受4/10μs大電流沖擊時(shí)，最致命的缺陷是閥片沿側(cè)面閃絡(luò)，因此必須在ZnO閥片側(cè)面涂布一層絕緣性能優(yōu)良的絕緣層。
本發(fā)明在氧化鋅閥片的側(cè)面上施涂復(fù)合納米絕緣涂料的方法，包括下列步驟將ZnO閥片的燒結(jié)體放在專用涂漆機(jī)上；對(duì)ZnO閥片進(jìn)行均勻的施涂，即通過(guò)專用涂漆機(jī)給漆量和速度準(zhǔn)確地控制好絕緣層的厚度與表面光潔度，形成厚薄均勻、表面致密無(wú)針孔和憎水性好的絕緣層；然后在170℃下，經(jīng)過(guò)7～8小時(shí)進(jìn)行烘烤，至該復(fù)合納米絕緣涂料中“雜環(huán)”結(jié)在該溫度下絞接固化，形成絕緣性能良好的高阻層，確保絕緣層的機(jī)械強(qiáng)度和表面質(zhì)量。
本發(fā)明復(fù)合納米絕緣涂料施涂在ZnO閥片上，使得ZnO閥片耐受4/10μs大電流沖擊水平有了較大的提高達(dá)，例如

權(quán)利要求
1.一種復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法，包括下列步驟1)將納米無(wú)機(jī)材料采用新的表面處理手段，即對(duì)粉料顆粒作降低表面活性處理或微觀分散技術(shù)來(lái)加工成納米粉體；2)按納米粉體∶有機(jī)絕緣聚合物＝(5～7)∶(20～30)來(lái)配比漿料；3)將納米粉料、有機(jī)絕緣聚合物漿料和硬度較高的研磨介質(zhì)一起作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而持續(xù)不斷地沖撞，研磨介質(zhì)以不同的速度和方向紊亂運(yùn)動(dòng)；4)研磨介質(zhì)對(duì)鄰近的納米粉和有機(jī)聚合物施以剪切力或沖擊力交錯(cuò)或同時(shí)存在，迫使納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料進(jìn)行磨合，并均勻分散，形成復(fù)合納米絕緣涂料。
2.權(quán)利要求1所述的復(fù)合納米絕緣涂料的加工方法，其特征在于所述的研磨介質(zhì)為球體或柱體。
3.一種在氧化鋅閥片上施涂復(fù)合納米絕緣涂料的方法，包括下列步驟將ZnO閥片的燒結(jié)體放在專用涂漆機(jī)上；對(duì)ZnO閥片進(jìn)行均勻的施涂，即通過(guò)專用涂漆機(jī)給漆量和速度準(zhǔn)確地控制好絕緣層的厚度與表面光潔度；然后在170℃下，經(jīng)過(guò)7～8小時(shí)進(jìn)行烘烤，至該復(fù)合納米絕緣涂料中“雜環(huán)”結(jié)在該溫度下絞接固化，形成絕緣性能良好的高阻層。
4.權(quán)利要求1所述的在氧化鋅閥片上施涂復(fù)合納米絕緣涂料的方法，其特征在于是在所述氧化鋅閥片的側(cè)面施涂復(fù)合納米絕緣涂料。
全文摘要
一種復(fù)合納米絕緣涂料加工方法及其在氧化鋅閥片上施涂方法，其中復(fù)合納米絕緣涂料加工方法為將納米無(wú)機(jī)材料采用新的表面處理手段或微觀分散技術(shù)來(lái)加工成納米粉體；按比例配比納米粉體和有機(jī)絕緣聚合物漿料；將納米粉料、有機(jī)絕緣聚合物漿料和硬度較高的研磨介質(zhì)一起作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而持續(xù)不斷地沖撞，研磨介質(zhì)以不同的速度和方向紊亂運(yùn)動(dòng)；研磨介質(zhì)迫使納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料進(jìn)行磨合，并均勻分散，形成復(fù)合納米絕緣涂料。本發(fā)明將無(wú)機(jī)納米粉料與有機(jī)絕緣聚合物漿料產(chǎn)生出復(fù)合納米絕緣涂料，將該復(fù)合納米絕緣涂料引用到傳統(tǒng)的避雷器閥片制造工藝之中，提高了ZnO閥片耐受大電流沖擊水平，使ZnO閥片側(cè)面絕緣強(qiáng)度大為提高，耐受4/10μs大電流沖擊水平，達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C09D5/25GK1629227SQ20031012262
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者繆祖基, 張家騫, 姚政, 王崇新, 翟維琴 申請(qǐng)人:上海電瓷廠