專利名稱：一種耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層的制備方法，具體適用于輸電線路用的避雷器，屬于避雷器用電阻片絕緣涂層制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧化鋅壓敏電阻片作為氧化鋅避雷器的核心部件，其性能直接影響氧化鋅避雷器的水平。電阻片耐受大電流沖擊能力是其重要的特性參數(shù)之一。當(dāng)脈沖大電流的持續(xù)時(shí)間較短時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)沿面閃絡(luò)破壞。因此，要提高電阻片耐受陡波大電流沖擊能力，必須通過涂覆側(cè)面絕緣保護(hù)層來(lái)解決沿面閃絡(luò)問題。目前，國(guó)內(nèi)外大致有兩種側(cè)面絕緣保護(hù)方法，分別是涂覆法和氣固反應(yīng)法。其中涂覆法是將有機(jī)絕緣材料(環(huán)氧樹脂、聚酞亞胺等)直接涂覆于電阻片側(cè)面，經(jīng)固化而形成絕緣保護(hù)層。而氣固反應(yīng)法則是在預(yù)燒后的坯體側(cè)面涂覆無(wú)機(jī)物，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成高阻層。無(wú)機(jī)側(cè)面絕緣層釉具有結(jié)合牢、耐老化的特點(diǎn)，在不影響電阻片本身伏安特性的前提下，可提高短波放電容量，改善耐潮、耐電弧、耐電暈性能；無(wú)機(jī)側(cè)面絕緣層釉使用溫度高，擴(kuò)大了氧化鋅電阻片的使用范圍。玻璃釉具有與氧化鋅電阻片側(cè)面結(jié)合良好、光滑、耐污等優(yōu)點(diǎn)，可充分發(fā)揮氧化鋅電阻片本體對(duì)大電流的耐受能力。無(wú)機(jī)側(cè)面絕緣層釉可采用刷涂、噴涂、涂覆等多種工藝，工藝簡(jiǎn)單，可提高生產(chǎn)效率。根據(jù)對(duì)無(wú)機(jī)絕緣涂層技術(shù)要求，既希望絕緣涂層與坯體相互作用，形成良好的中間層，又希望獲得釉面光滑，燒結(jié)致密的表面特性和不損害電阻片的電氣性能。這就要求絕緣涂層釉是一種絕緣材料。無(wú)機(jī)絕緣涂層釉附著在氧化鋅電阻片坯體側(cè)面，在高溫?zé)蛇^程中，必然與坯體相互作用。相互作用的結(jié)果是相互反應(yīng)、相互滲透，故無(wú)機(jī)絕緣涂層釉要盡量使用與氧化鋅電阻片坯體材料相同的原材料，這樣可保證二者之間的膨脹系數(shù)相適應(yīng)。此外，要想獲得光滑致密的絕緣層釉表面，就必須使絕緣層釉在高溫時(shí)產(chǎn)生一定量易于流動(dòng)的玻璃質(zhì)，使釉的表面均勻光滑。因此，目前無(wú)機(jī)涂層主要有無(wú)機(jī)晶態(tài)玻璃涂層、三元玻璃釉涂層及在此基礎(chǔ)上的改性涂層。傳統(tǒng)制備無(wú)機(jī)涂層的方法，將無(wú)機(jī)粉體漿料涂布于電阻片坯體，然后在很高的溫度下燒結(jié)，一般在1100-1400°C，才能獲得較為均勻致密的涂層結(jié)構(gòu)。過高的溫度一方面浪費(fèi)能源，提高成本；另一方面也會(huì)導(dǎo)致電阻片本體的晶粒長(zhǎng)大，降低電阻片的綜合性能。傳統(tǒng)方法制備的無(wú)機(jī)絕緣涂層另外一個(gè)重要問題是本身耐大電流沖擊性能不強(qiáng)。為改進(jìn)以上問題，本發(fā)明采用化學(xué)共沉淀的方法，通過使用超細(xì)、均勻的原料漿體，降低燒結(jié)溫度，從而獲得致密均勻，可耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是提供一種在相對(duì)較低溫度下燒結(jié)，獲得結(jié)構(gòu)致密均勻，可耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案，其主要特征包含以下制備工藝步驟(1)配方按摩爾百分比配制，具體組分包含=Pb (NO3)2 =65-75%, Co (NO3)2 .H2O 10-17%， NiSO4. 6H20 :6-12%, MnCl2 · 4H20 :5_10%。(2)按以上配方稱取各原料，放于容器中，加適量蒸餾水溶解，然后滴加lmol/L的 NaOH溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止，將沉淀過濾，烘干；
(3)將上步制備的沉淀，放入變頻行星式球磨機(jī)中濕磨5-8h，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，球磨使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無(wú)水乙醇，氧化鋯球無(wú)水乙醇粉體質(zhì)量比為15:4:1，粉磨后的漿料放置在60°C烘箱中烘干池；
(4)將上步制備的粉體，加入2-5wt%的酒精-乙基纖維溶液，混合均勻，然后涂布于電阻片側(cè)面，厚度約0. 2-0. 4mm，待漿體自然干燥后，放入加熱爐加熱30-60min，溫度控制為 800-900°C，即可制得耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。本發(fā)明所使用的原料通過化學(xué)共沉淀的方法制備獲得，然后再使用高速球磨充分粉碎，原料漿體為超細(xì)粉體組成，且各組分非常均勻，該方法制備出無(wú)機(jī)絕緣涂層具有耐大電流沖擊等優(yōu)異性能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施敘述于下 實(shí)施例1
(1)配方按摩爾百分比配制，具體組分包含Pb (NO3) 2 :70%, Co (NO3) 2 · H2O 12%， NiSO4. 6H20 :10%, MnCl2 · 4H20 :8%。(2)按以上配方稱取各原料，放于容器中，加適量蒸餾水溶解，然后滴加lmol/L的 NaOH溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止，將沉淀過濾，烘干；
(3)將上步制備的沉淀，放入變頻行星式球磨機(jī)中濕磨他，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，球磨使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無(wú)水乙醇，氧化鋯球無(wú)水乙醇粉體質(zhì)量比為15:4:1，粉磨后的漿料放置在60°C烘箱中烘干池；
(4)將上步制備的粉體，加入質(zhì)量百分比3%的酒精-乙基纖維溶液，混合均勻，然后涂布于電阻片側(cè)面，厚度約0. 3mm,待漿體自然干燥后，放入加熱爐加熱60min，溫度控制為 850°C，即可制得耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。對(duì)無(wú)機(jī)絕緣涂層進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果列于表1中。實(shí)施例2
(1)配方按摩爾百分比配制，具體組分包含Pb (NO3) 2 :70%, Co (NO3) 2 · H2O 12%， NiSO4. 6H20 :10%, MnCl2 · 4H20 :8%。(2)按以上配方稱取各原料，放于容器中，加適量蒸餾水溶解，然后滴加lmol/L的 NaOH溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止，將沉淀過濾，烘干；
(3)將上步制備的沉淀，放入變頻行星式球磨機(jī)中濕磨他，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，球磨使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無(wú)水乙醇，氧化鋯球無(wú)水乙醇粉體質(zhì)量比為15:4:1，粉磨后的漿料放置在60°C烘箱中烘干池；
(4)將上步制備的粉體，加入質(zhì)量百分比3%的酒精-乙基纖維溶液，混合均勻，然后涂布于電阻片側(cè)面，厚度約0. 3mm,待漿體自然干燥后，放入加熱爐加熱60min，溫度控制為 850°C，即可制得耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。
對(duì)無(wú)機(jī)絕緣涂層進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果列于表1中。實(shí)施例3
(1)配方按摩爾百分比配制，具體組分包含Pb (NO3) 2 :70%, Co (NO3) 2 · H2O 12%， NiSO4. 6H20 :10%, MnCl2 · 4H20 :8%。(2)按以上配方稱取各原料，放于容器中，加適量蒸餾水溶解，然后滴加lmol/L的 NaOH溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止，將沉淀過濾，烘干；
(3)將上步制備的沉淀，放入變頻行星式球磨機(jī)中濕磨他，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，球磨使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無(wú)水乙醇，氧化鋯球無(wú)水乙醇粉體質(zhì)量比為15:4:1，粉磨后的漿料放置在60°C烘箱中烘干池；
(4)將上步制備的粉體，加入質(zhì)量百分比3%的酒精-乙基纖維溶液，混合均勻，然后涂布于電阻片側(cè)面，厚度約0. 3mm，待漿體自然干燥后，放入加熱爐加熱60min，溫度控制為 850°C，即可制得耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。對(duì)無(wú)機(jī)絕緣涂層進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果列于表1中。表1本發(fā)明制備的電阻片側(cè)面無(wú)機(jī)絕緣涂層的電學(xué)性能測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1. 一種耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層的制備方法，其特征在于該方法具有以下工藝步驟(1)配方按摩爾百分比配制，具體組分包含=Pb(NO3)2 :65-75%, Co (NO3)2 · H2O 10-17%， NiSO4. 6H20 :6-12%, MnCl2 · 4H20 :5-10% ；(2)按以上配方稱取各原料，放于容器中，加適量蒸餾水溶解，然后滴加lmol/L的NaOH 溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止，將沉淀過濾，烘干；(3)將上步制備的沉淀，放入變頻行星式球磨機(jī)中濕磨5-8h，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，球磨使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無(wú)水乙醇，氧化鋯球無(wú)水乙醇粉體質(zhì)量比為15:4:1，粉磨后的漿料放置在60°C烘箱中烘干池；(4)將上步制備的粉體，加入2-5wt%的酒精-乙基纖維溶液，混合均勻，然后涂布于電阻片側(cè)面，厚度約0. 2-0. 4mm，待漿體自然干燥后，放入加熱爐加熱30-60min，溫度控制為 800-900°C，即可制得耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐大電流沖擊的無(wú)機(jī)絕緣涂層的制備方法，屬于電阻片用絕緣涂層制備技術(shù)領(lǐng)域。其特點(diǎn)在于原料包括Pb(NO3)2，Co(NO3)2·H2O，NiSO4.6H2O，MnCl2·4H2O。將按配比稱取的各原料溶解，再加入1mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生共沉淀，然后將沉淀球磨粉碎，涂布，燒結(jié)，從而獲得所需的無(wú)機(jī)絕緣涂層。該涂層具有很高的耐大電流沖擊性能和很強(qiáng)的附著力，適合工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01C17/02GK102557733SQ201110344618
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者姚政, 張磊, 施利毅, 羅檢, 鐘慶東 申請(qǐng)人:上海大學(xué)