一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子變壓器油及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁2-3、乙酸鎂0.2-0.5、硬脂酸鈣0.3-0.5、異丙醇鋁0.2-0.5、硝酸銀0.2-0.4、苯甲酸鈉0.2-0.4、碳化硅2-3、石油磺酸鋇0.3-0.5、助劑0.3-0.7；本發(fā)明使用無(wú)水乙醇球磨無(wú)機(jī)粉體制得納米粒子，所用設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作；添加的納米氮化鋁粒子具有介電性質(zhì)良好、穩(wěn)定性高、導(dǎo)熱性質(zhì)好、熱膨脹系數(shù)小，添加的碳化硅納米粒子具有耐高溫、耐磨耗和高熱傳導(dǎo)性，應(yīng)用于變壓器油中能很大程度上促進(jìn)其絕緣防潮、消弧、散熱及熱穩(wěn)定性高的性能；添加的其他成分使變壓器油不易氧化變質(zhì)、純凈無(wú)雜質(zhì)、脫水性和穩(wěn)定性加強(qiáng)，延長(zhǎng)使用壽命。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變 壓器油及其制備方法。 一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油及 其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器油是天然石油中經(jīng)過(guò)蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油，是石油中的潤(rùn)滑油 餾份經(jīng)酸堿精制處理得到純凈穩(wěn)定、粘度小、絕緣性好、冷卻性好的液體天然碳?xì)浠衔锏?混合物。俗稱方棚油，淺黃色透明液體，相對(duì)密度0.895。凝固點(diǎn)〈_45 °C，主要由三種烴類 組成，主要成分為環(huán)烷烴，其它的為環(huán)烷族飽和烴，芳香族不飽和烴等化合物。在我國(guó)，變 壓器油有石蠟基油、環(huán)烷基油。石蠟基油產(chǎn)于大慶，環(huán)烷基油產(chǎn)于新疆克拉瑪依。良好的變 壓器油應(yīng)該是清潔而透明的液體，不得有沉淀物、機(jī)械雜質(zhì)懸浮物及棉絮狀物質(zhì)。如果其受 污染和氧化，并產(chǎn)生樹(shù)脂和沉淀物，變壓器油油質(zhì)就會(huì)劣化，顏色會(huì)逐漸變?yōu)闇\紅色，直至 變?yōu)樯詈稚囊后w。當(dāng)變壓器有故障時(shí)，也會(huì)使油的顏色發(fā)生改變一般情況下，變壓器油呈 淺褐色時(shí)就不宜再用了。
[0003] 變壓器油在變壓器運(yùn)行中油溫為60-80° C，當(dāng)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，油溫更高。變壓器 油在使用過(guò)程中不可避免的與空氣接觸，會(huì)使油氧化生成一部分酸性物質(zhì)，酸性物質(zhì)會(huì)使 設(shè)備中的銅、鐵等金屬材料腐蝕，生成的油泥粘在線圈和絕緣部件上，造成堵塞通道，加速 固體絕緣材料老化。如果變壓器油具有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，那么在很大程度上會(huì)避免油品的 氧化速度，使變壓器油的使用壽命延長(zhǎng)。
[0004] 針對(duì)這一問(wèn)題，人們開(kāi)始嘗試將納米材料運(yùn)用到變壓器油中，研究表明，納米材料 變壓器油在導(dǎo)熱、擊穿、老化以及抗水分影響都有很大的促進(jìn)作用，關(guān)鍵問(wèn)題就是納米材料 的選取。氮化鋁導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，電絕緣體，介電性能良好，是良好的耐熱材料，碳 化硅具有很高的耐高溫、耐磨耗性和熱傳導(dǎo)性，所以本發(fā)明選取氮化鋁和碳化硅作為納米 復(fù)合材料加到變壓器油中，制備一種熱穩(wěn)定強(qiáng)的變壓器油。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油及 其制備方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)施： 一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油，由以下重量份的原料制 成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁2-3、乙酸鎂0. 2-0. 5、硬脂酸鈣0. 3-0. 5、異丙醇 鋁0. 2-0. 5、硝酸銀0. 2-0. 4、苯甲酸鈉0. 2-0. 4、碳化硅2-3、石油磺酸鋇0. 3-0. 5、助劑 0. 3-0. 7 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺0. 5-1. 0、丁基羥基茴香 醚0. 5-1. 0、Ν，Ν' -二亞水楊基丙二胺1-2、2_磷酸基-1，2, 4-三羧酸丁烷1-2、活性白土 2-3、方石英粉4_6、鑰酸鈉1_2、山梨坦單月桂酸酯1_2、環(huán)燒基基礎(chǔ)油80-100 ;制備方法是： 將鑰酸鈉、丁基羥基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基 對(duì)苯二胺、Ν，Ν'-二亞水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪 拌均勻，再將上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/ 分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0007] 本發(fā)明所述熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油，由以下具體步驟 制成： (1) 將氮化鋁、乙酸鎂、碳化硅和硝酸銀加入到球磨機(jī)中，再加入1(Γ15倍的無(wú)水乙醇， 在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時(shí)，結(jié)束后，將該溶液轉(zhuǎn)移到旋蒸儀中，旋蒸除去無(wú)水 乙醇即可得到干燥的納米粉體； (2) 將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280° C，分別依次加入（1)中干燥的納米粉體、硬脂 酸鈣、異丙醇鋁、苯甲酸鈉、石油磺酸鋇和助劑，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌 0. 5-1. 0小時(shí)后，保溫2~3小時(shí)； (3) 將（2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過(guò)濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁-碳化硅納 米粒子的變壓器油。
[0008] 本發(fā)明的有益成果在于： 使用無(wú)水乙醇球磨無(wú)機(jī)粉體制得納米粒子，所用設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作；添加的納米氮化鋁 粒子具有介電性質(zhì)良好、穩(wěn)定性高、導(dǎo)熱性質(zhì)好、熱膨脹系數(shù)小，添加的碳化硅納米粒子具 有耐高溫、耐磨耗和高熱傳導(dǎo)性，應(yīng)用于變壓器油中能很大程度上促進(jìn)其絕緣防潮、消弧、 散熱及熱穩(wěn)定性高的性能；添加的其他成分使變壓器油不易氧化變質(zhì)、純凈無(wú)雜質(zhì)、脫水性 和穩(wěn)定性加強(qiáng)，延長(zhǎng)使用壽命。 具體實(shí)施方案
[0009] 下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010] 一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子變壓器油，由下列重量份(公斤）的 原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1200、氮化鋁2、乙酸鎂0. 2、硬脂酸鈣0. 3、異丙醇鋁0. 2、硝酸銀 0. 2、苯甲酸鈉0. 3、碳化硅3、石油磺酸鋇0. 3、助劑0. 5 ; 所述助劑由下列重量份(公斤）的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺1. 0、丁基羥基茴 香醚0. 5、Ν，Ν'-二亞水楊基丙二胺1、2_磷酸基-1，2, 4-三羧酸丁烷1、活性白土 3、方石英 粉4、鑰酸鈉1、山梨坦單月桂酸酯1、環(huán)烷基基礎(chǔ)油80 ;制備方法是：將鑰酸鈉、丁基羥基茴 香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺、Ν，Ν' -二亞 水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪拌均勻，再將上述研 磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌20-50 分鐘即可。
[〇〇11] 本發(fā)明所述熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子變壓器油，由以下具體步驟制 成： (1)將氮化鋁、乙酸鎂、碳化硅和硝酸銀加入到球磨機(jī)中，再加入1(Γ15倍的無(wú)水乙醇， 在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時(shí)，結(jié)束后，將該溶液轉(zhuǎn)移到旋蒸儀中，旋蒸除去無(wú)水 乙醇即可得到干燥的納米粉體；
【權(quán)利要求】
1. 一種熱穩(wěn)定性強(qiáng)氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油，其特征在于，由下列重量份 的原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁2-3、乙酸鎂0. 2-0. 5、硬脂酸鈣0. 3-0. 5、異 丙醇鋁0. 2-0. 5、硝酸銀0. 2-0. 4、苯甲酸鈉0. 2-0. 4、碳化硅2-3、石油磺酸鋇0. 3-0. 5、助劑 0. 3-0. 7 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺0. 5-1. 0、丁基羥基茴香 醚0.5-1. 0、Ν，Ν'-二亞水楊基丙二胺1-2、2_磷酸基-1,2, 4-三羧酸丁烷1-2、活性白土 2-3、方石英粉4_6、鑰酸鈉1_2、山梨坦單月桂酸酯1_2、環(huán)燒基基礎(chǔ)油80-100 ;制備方法是： 將鑰酸鈉、丁基羥基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基 對(duì)苯二胺、Ν，Ν' -二亞水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪 拌均勻，再將上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/ 分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
2. -種熱穩(wěn)定性強(qiáng)的氮化鋁-碳化硅納米粒子的變壓器油，其特征在于，該制備方法 包括以下步驟： (1) 將氮化鋁、乙酸鎂、碳化硅和硝酸銀加入到球磨機(jī)中，再加入1(Γ15倍的無(wú)水乙醇， 在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時(shí)，結(jié)束后，將該溶液轉(zhuǎn)移到旋蒸儀中，旋蒸除去無(wú)水 乙醇即可得到干燥的納米粉體； (2) 將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280° C，分別依次加入（1)中干燥的納米粉體、硬脂 酸鈣、異丙醇鋁、苯甲酸鈉、石油磺酸鋇和助劑，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌 0. 5-1. 0小時(shí)后，保溫2~3小時(shí)； (3) 將（2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過(guò)濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁-碳化硅納 米粒子的變壓器油。
【文檔編號(hào)】C10M125/26GK104046437SQ201410283917
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李新滿 申請(qǐng)人:銅陵三佳變壓器有限責(zé)任公司