[發明專利]一種小直徑中子管用帶絕緣隔離槽陶瓷環制造方法

有效

• 申請號: 201310654005.1
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104033148A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李賡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市源盛達電子技術有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

（一）技術領域

本發明屬于應用納米氧化物材料制造結構陶瓷領域，特別涉及到一種小直徑中子管用帶絕緣隔離槽陶瓷環的制造方法，尤其涉及石油測井使用的小直徑射頻驅動氘氘中子管用絕緣隔離槽陶瓷環。?

（二）背景技術

小直徑射頻驅動氘氘自成靶中子管及雙向氧活化測井儀是石油領域開采工程的配套儀器，主要應用儲層含油飽和度監測，用于及時了解油層的動態變化情況，即油層水淹程度和油、氣、水的分布狀況；同時，通過含油飽和度測井資料確定剩余油分布狀況，實施油田的后期開發方案，從而達到提高油氣采收率的目的。在石油開采期進入到油田生產開發中后期，中子管測井儀是提高油氣采收率的一項不可缺少的測井技術，并在現有的套管井含油飽和度測量技術和求取儲層含油飽和度中，中子測井是目前最有效的方法。?

隨著中子測井技術的發展與廣泛應用，可靠安全、性能穩定的小直徑中子測井儀器備受市場關注，這就對測井儀器的每個部件的可靠性提出了更高的要求。由于小直徑中子管內部空間小，零件多而復雜，管內離子濺射問題嚴重。在中子管的離子源結構設計中，幾乎都采用陶瓷環來固定陽極筒，并實現由此陶瓷環與陰極隔離絕緣。當中子管使用時間累積到一定程度時，由于離子的濺射在陶瓷環內壁上形成一層金屬膜，導致陰極與陽極之間絕緣性變差，甚至短路，造成中子管性能劣化直至失效。?

本發明方法的有益效果是，通過改變陶瓷環內壁結構，制造一個或多個隔離槽，降低因離子濺射而在陶瓷環內壁上形成的金屬膜導致的陶瓷環絕緣性變差的現象，提高中子管的使用壽命和可靠性。?

（三）發明內容

本發明的目的是為了解決中子管固定陽極筒的陶瓷環存在的以下問題：（1）陶瓷環因離子濺射形成金屬膜導致絕緣性變差，（2）陶瓷環因采用粗大顆粒的氧化物粉擠壓成型并燒結而成，強度差。?

本發明專利的解決方案包括三氧化二鋁陶瓷外殼1和“凸”型凹槽2組成，如圖2所示；三氧化二鋁陶瓷外殼1和“凸”型凹槽2、凹槽3、凹槽4組成，如圖3、圖4所示。?

本發明的目的是這樣實現的：?

a、利用硬質有機材料機械加工陶瓷環內隔離槽胎具；?

b、采用化學沉淀方法制備納米三氧化二鋁高純粉料；?

c、利用有機增塑劑將納米三氧化二鋁高純粉料造粒成球型；?

d、將塑料隔離槽胎具放入陶瓷環成型模具中；?

e、將造粒后的三氧化二鋁粉料填裝到陶瓷環成型模具中；?

f、在壓力機上對模具內粉體擠壓成型；?

g、脫模，預燒，使陶瓷胚胎具有一定強度；?

h、陶瓷胚胎內部修整，露出有機胎具斷面；?

i、燒結去除有機胎具，形成隔離凹環；?

j、高溫燒結成型；?

k、陶瓷環上釉，高溫燒結，制成帶絕緣隔離槽陶瓷環?

本發明還可以包括這樣一些特征：?

1、所制作的納米三氧化二鋁材料的顆粒度小于60nm，純度大于99.6%。?

2、所述的制作隔離槽胎具的硬質有機材料可以是工程塑料、尼龍、聚四氟乙烯等有機材料。?

3、放入陶瓷環成型模具中的塑料隔離槽胎具可以是1個，形成一道隔離槽；可以是2個，形成二道隔離槽；也可以是多個，形成多道隔離槽。?

（四）附圖說明

圖1帶絕緣隔離槽陶瓷環制備工藝流程圖；?

圖2形成一道隔離槽的陶瓷環；?

圖3形成二道隔離槽的陶瓷環；?

圖4形成三道隔離槽的陶瓷環。?

（五）具體實施方式

參照圖1，表示帶絕緣隔離槽陶瓷環制備工藝流程圖，該流程概括起來有以下工藝步驟組成：化學沉淀法制備納米三氧化二鋁粉料—預燒成粉—粉體增塑—放有機環胎具—模具填料—擠壓成型—低溫熱處理—修出有機環胎具斷面—燒結去除有機環胎具—高溫燒結成型—陶瓷環上釉—高溫燒結—檢查質量—測試篩選入庫。各工步之間的制造方法可以根據具體要求進行組合。?

具體實施方式如下：?

a、利用硬質有機材料，例如尼龍、工程塑料等，利用機械加工工藝制作有機“凸”型隔離槽胎具；?

b、采用化學沉淀方法制備納米高純三氧化二鋁粉體，顆粒度小于60nm，純度大于99.6%；?

c、利用有機增塑劑聚乙二醇水溶膠將納米三氧化二鋁粉料造粒成球型，過篩300目；?

d、將有機隔離槽胎具放入陶瓷環成型模具中，可在中間放一個，也可距中間一定位置放2個，也可均勻放三個；?

e、將造粒后的三氧化二鋁粉料填裝到陶瓷環成型模具中；?