[發明專利]一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法

有效

• 申請號: 201310529773.4
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103553567A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 蔡文河;趙衛東;匡健磊;曾燕屏;曹文斌
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;華北電力科學研究院有限責任公司;北京科技大學
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法，屬于高壓輸電設備制造領域。

背景技術

支柱式瓷絕緣子是輸電線路和變電站的重要組成部分，主要用于發電廠、變電站母線等的絕緣和機械固定以及作為隔離開關等的組成部件。它一般由實心瓷體和上、下金屬附件通過水泥膠裝組成。作為絕緣子主體部分的瓷體，其特性和質量直接決定了絕緣子運行的可靠性。而大多數瓷體無固有形變能且韌性極低，在復雜應力作用下，很小的不連續的應力極有可能造成整個截面的脆斷。

目前，在役絕緣子由于長期處于露天環境中，工作環境惡劣，受外界影響因素很多，例如風、雨、冰雹、雪、日曬和氣候溫差的變化都使得瓷體的附加應力增大。據國家電力公司統計，因瓷體斷裂引起的供電事故目前已成為電力系統故障率的第一位，給工業生產和人民生活造成了巨大的損失和影響。

因此，制備一種力學性能優良、使用壽命長、可靠性高的支柱式絕緣子瓷體是本領域亟待解決的問題之一。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法，該制備方法簡單易行，成本低廉，可提高瓷體的力學性能。

本發明的目的還在于提供一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體，其選用氧化鋁含量高，鐵、鈦等雜質含量低的鋁質瓷為瓷體，相對于其它種類的瓷體具有更高的力學性能，具有更長的使用壽命和更高的可靠性。

為了達到上述目的，本發明首先提供了一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一：按重量百分比，將焦寶石70%-90%、工業氧化鋁粉5%-22%、長石3%-5%及增塑劑1%-3%，配成原料，各原料組分重量百分比之和為100%；

步驟二：向上述原料中加入適量的水，然后進行碾磨，得到混合均勻的原料漿料；

步驟三：將上述原料漿料置于60℃-90℃下進行干燥，然后對干燥后的原料漿料進行擠制，獲得料泥，將料泥裝入模具內成型，得到成型的坯體，將成型的坯體在90-150℃下進行干燥，得到燒結用生坯；

步驟四：在上述生坯表面涂以釉層，然后在1150℃-1400℃下對涂有釉層的生坯進行燒結，冷卻后即可得到高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體。

在本發明提供的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述焦寶石、工業氧化鋁粉、長石的粒徑均為能夠通過300-600目的網篩。

根據本發明的具體實施方案，優選的，所述長石為鉀長石、鈣長石、中長石、拉長石和鈉長石中的一種或幾種的組合。

在本發明提供的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述焦寶石的Al₂O₃質量含量≥44%，Fe₂O₃質量含量≤1.5%。

在本發明提供的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述增塑劑為酚醛樹脂、聚乙烯醇和聚乙二醇中的一種或幾種的組合。

在本發明提供的上述絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述步驟二中加入水的量為原料質量的15%-30%。

在本發明提供的上述絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述步驟二中碾磨時間為2-8小時。

在本發明提供的上述絕緣子瓷體的制備方法中，優選的，所述步驟三中對原料漿料進行干燥至原料漿料的含水率為5wt%-10wt%。

本發明還提供了一種高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體，其是由上述絕緣子瓷體的制備方法制備得到的。

本發明所提供的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體及其制備方法與現有的支柱式絕緣子瓷體相比，具有如下優點：

1、本發明的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體，選用氧化鋁含量高，鐵、鈦等雜質含量低的鋁質瓷為瓷體，相對于其它種類的瓷體具有更高的力學性能，具有更長的使用壽命和更高的可靠性。

2、本發明的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法，采用了氧化鋁含量較高、鐵氧化物含量較低的焦寶石作為主要原料，同時選用原料的粒度較細，縮短了碾磨時間。

3、本發明的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法中燒結后的瓷體中氧化鋁含量高，晶粒粒徑較小，可提高瓷體的力學性能。

4、本發明的高強度鋁質瓷支柱式絕緣子瓷體，選用價格較低的焦寶石作為主要原料，大大降低了其生產成本。

具體實施方式