[發(fā)明專利]用于直流玻璃絕緣子制造的低損耗玻璃配方及方法

有效

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• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103420609A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 張啟龍;楊輝;吳小飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C03C3/095
• 分類號: C03C3/095
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發(fā)明是關于玻璃絕緣子，特別涉及用于直流玻璃絕緣子制造的低損耗玻璃配方及方法。

背景技術

鋼化玻璃絕緣子是輸電線路的重要配套設備。隨著超高壓、特高壓直流輸電技術迅速發(fā)展和成熟，直流輸電線路的建設步伐也必越來越快，直流線路絕緣子的需求量也必將越來越迫切。在玻璃絕緣子研制和制造過程中，玻璃配方是決定玻璃絕緣子性能的關鍵。目前，用于交流玻璃懸式絕緣子制造的玻璃是鈉鈣玻璃，其質量百分比：SiO₂?65%～72%；Al₂O₃?1.5～3.5%；Fe₂O₃?0.05～0.4%；CaO?5～8%；MgO?2～4%；?K₂O?1～3%；Na₂O?10～15%；BaO?0～3%。但在直流輸電條件下，鈉鈣玻璃中鈉離子在直流電場長期作用下會發(fā)生單向遷移和局部聚集，引起玻璃不可逆的“老化”，特別由于漏電流的作用，絕緣子發(fā)熱會加劇鈉離子遷移，促進玻璃老化和失效。為此，專利CN101475308B公開了一種用于生產直流玻璃絕緣子的配方，該配比調整了鉀鈉比例，并引入Li₂O和B₂O₃助劑，改善玻璃熔制性能。但由于Li₂O和B₂O₃助劑是一種易揮發(fā)物質，在生產過程中很容易造成玻璃組分偏析以及微氣孔產生，同時Na₂O+K₂O+Li₂O含量過高，達到15%以上，導致直流玻璃絕緣子介質損耗高、體積電阻率溫度穩(wěn)定性差、合格率低、成本較高等問題，難以完全滿足超高壓特大噸位直流玻璃絕緣子生產工藝要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于直流玻璃絕緣子的低損耗玻璃及制備方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供用于直流玻璃絕緣子制造的低損耗玻璃配方，所述配方由以下原料組成，各原料的重量百分比為：

作為進一步的改進，所述氧化鈉與氧化鉀的重量百分比之和為11～14%。

作為進一步的改進，所述氧化鈣、氧化鎂、氧化鋇、氧化鋅的重量百分比之和為10～15%。

提供使用所述的低損耗玻璃配方制造直流玻璃絕緣子的方法，具體步驟包括：將原料按重量百分比混合均勻，然后投入到熔煉爐中，在1350～1400℃的溫度下熔煉1～2小時，獲得玻璃液，最后將玻璃液倒入預熱的模具中，取出即得到直流玻璃絕緣子。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、氧化鋅和三氧化二鉍復合助劑的引入，可使鈉硅玻璃在1400℃以下融制，氧化釔的引入，降低了玻璃高溫的粘度，便于玻璃料輸送和后續(xù)成型加工；

2、氧化鋅、三氧化二鉍和氧化釔的加入，縮減堿金屬氧化物，即氧化鈉和氧化鉀的用量，減少玻璃結構因堿性氧化物濃度偏大造成的玻璃的結構疏松現(xiàn)象，降低電導損耗和松弛損耗，從而使介質損耗大幅度降低；

3、配方中不含易揮發(fā)的氧化鋰和三氧化二硼助劑,?避免了玻璃組分偏析和氣孔產生等問題，可大幅度降低玻璃的介質損耗，改善體積電阻率的溫度穩(wěn)定性；

4、二氧化鈦的引入，能提高玻璃的介電常數(shù)，使玻璃絕緣子具有較大的主電容和成串的電壓分布均勻，達到減少無線電干擾、降低電暈損耗的目的；同時可改善玻璃介電性能隨溫度和頻率的變化的穩(wěn)定性。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

用于直流玻璃絕緣子制造的低損耗玻璃配方由以下原料組成，各原料的重量百分比為：

其中，氧化鈉與氧化鉀的重量百分比之和為11～14%，氧化鈣、氧化鎂、氧化鋇、氧化鋅的重量百分比之和為10～15%。

使用上述的低損耗玻璃配方制造直流玻璃絕緣子的方法，具體步驟包括：將原料按重量百分比混合均勻，然后投入到熔煉爐中，在1350～1400℃的溫度下熔煉1～2小時，獲得完全融化澄清的玻璃液，最后將玻璃液迅速倒入預熱的模具中，取出即得到直流玻璃絕緣子，直流玻璃絕緣子可呈透明的圓形薄片和長條狀透明玻璃體。

下面的實施例可以使本專業(yè)的專業(yè)技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。