[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐熱性和超導(dǎo)性強(qiáng)的氮化鋁-氮化硼納米粒子變壓器油及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410283946.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104046439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新滿(mǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 銅陵三佳變壓器有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10M169/04
• 分類(lèi)號(hào): C10M169/04;C10M125/26;C10M177/00;C10N30/10;C10N40/16
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱性和超導(dǎo)性強(qiáng)的氮化鋁-氮化硼納米粒子變壓器油及其制備方法。

背景技術(shù)

變壓器油俗稱(chēng)方棚油，淺黃色透明液體，是石油的一種分餾產(chǎn)物，它的主要成分是烷烴,環(huán)烷族飽和烴,芳香族不飽和烴等化合物，相對(duì)密度0.895。凝固點(diǎn)<-45?℃。變壓器油是指用于變壓器、電抗器、互感器、套管、油開(kāi)關(guān)等充油設(shè)備中，起絕緣、滅弧和冷卻作用的一類(lèi)絕緣油品。在電氣設(shè)備中，變壓器油可將不同電勢(shì)的帶電部分隔離開(kāi)來(lái)，增加了絕緣強(qiáng)度，使其不至于形成短路，就不會(huì)被擊穿。這就是變壓器油的絕緣功能。變壓器在帶電運(yùn)行過(guò)程中，由于線圈有電流通過(guò)，因電阻引起功率損耗，電流通過(guò)鐵芯時(shí)，由于鐵芯磁通發(fā)生作用，引起功率損耗，這兩部分的損耗均已發(fā)熱的形式表現(xiàn)出去。如果不將線圈內(nèi)的這種熱量散發(fā)出去，它必然會(huì)使線圈和鐵芯內(nèi)積聚的熱量越積越多而使鐵芯內(nèi)部溫度升高，從而會(huì)損壞線圈外部包覆的固體絕緣。這時(shí)候的變壓器油就將線圈內(nèi)產(chǎn)生的這部分熱量吸收，然后通過(guò)油的循環(huán)而使熱量散發(fā)出來(lái)，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。變壓器油由于填充在絕緣材料的空隙中，所以可以起到保護(hù)鐵芯和線圈組件的作用，同時(shí)可以將易于氧化的纖維素和其他材料所吸收的氧含量減少到最低限度。在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)上，觸頭切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧。由于變壓器油良好導(dǎo)熱性能，且在電弧的高溫作用下能分觸大量氣體，產(chǎn)生較大壓力，從而提高了介質(zhì)的滅弧性能，使電弧很快熄滅。

現(xiàn)如今隨著納米材料的廣泛應(yīng)用性，人們嘗試將納米材料添加到變壓器油中，不同的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不同的促進(jìn)作用。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，是良好的耐熱沖擊材料，氮化硼具有熱穩(wěn)定性、耐磨性好和化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以本發(fā)明選用氮化鋁和氮化硼作為納米材料添加到變壓器油中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種耐熱性和超導(dǎo)性強(qiáng)的氮化鋁-氮化硼納米粒子變壓器油及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)施：

一種耐熱性和超導(dǎo)性強(qiáng)的氮化鋁-氮化硼納米粒子變壓器油，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、2-乙基己基硝酸酯0.2-0.5、亞硝酸鈉0.2-0.5、硅酸鋁0.2-0.5、硼砂0.3-0.5、鈦酸鋇0.3-0.5、氮化硼2-3、硬脂酸鋅0.3-0.6、助劑0.5-0.8；

所述助劑由下列重量份的原料制成：N,N'-二仲丁基對(duì)苯二胺0.5-1.0、丁基羥基茴香醚0.5-1.0、N,N'-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、鉬酸鈉1-2、山梨坦單月桂酸酯1-2、環(huán)烷基基礎(chǔ)油80-100；制備方法是：將鉬酸鈉、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N,N'-二仲丁基對(duì)苯二胺、N,N'-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。

本發(fā)明所述耐熱性和超導(dǎo)性強(qiáng)的氮化鋁-氮化硼納米粒子變壓器油，由以下具體步驟制成：

（1）將氮化鋁、亞硝酸鈉、硅酸鋁、氮化硼、硬脂酸鋅和鈦酸鋇加入到球磨機(jī)中，再加入10~15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，將該液體溶劑轉(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260~280°C，分別依次加入（1）中干燥的納米粉體、2-乙基己基硝酸酯、硼砂和助劑，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-氮化硼納米粒子的變壓器油。

本發(fā)明的變壓器油中添加的氮化鋁-氮化硼納米粒子增強(qiáng)了它的導(dǎo)熱性、穩(wěn)定性和絕緣性；添加的硬脂酸鋅能增強(qiáng)變壓器油的熱穩(wěn)定性；添加的助劑增強(qiáng)了變壓器油的抗氧化性、防潮性和防水性；使用無(wú)水乙醇球磨法制納米粒子，所用方法簡(jiǎn)單、設(shè)備易操作；本發(fā)明的有益成果在于它提高了變壓器油的導(dǎo)熱性、耐熱性、防潮抗氧化性和穩(wěn)定性，使得變壓器油能夠延長(zhǎng)使用壽命，減少安全隱患。

具體實(shí)施方案

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。