專利名稱：一種氧化鋅電阻片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓電力設(shè)備的制造領(lǐng)域，涉及一種氧化鋅電阻片，尤其是一 種氧化鋅電阻片的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變電站電壓等級越來越高，而場地的擴大受到越來 越多的限制，有必要對電氣設(shè)備進行小型化，避雷器就是其中之一。為了減小避 雷器的尺寸，需要減輕避雷器電阻芯體的體積和重量，而提高電阻片電位梯度是 一種解決這一問題的有效的技術(shù)手段，常規(guī)D85氧化鋅非線性電阻片的電位梯 度較低(200v/mm),如果要減小電阻片的尺寸，其不能滿足小型化GIS避雷器 對非線性電阻片的電位梯度(300v/mm)，以及方波通流容量的要求。因此提高 電阻片的電位梯度，對產(chǎn)品降低成本，有非常重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種氧化鋅電阻片的制 備方法，該方法能夠提高電阻片的電位梯度，降低產(chǎn)品成本。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的
這種氧化鋅電阻片的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進行
1) 原料配比
按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi20:i: 0.5-1.0%， Co203: 0.7-1.3%， MnC03: 0.3-0.9%, Sb203 : 0 . 5-1.0%， Cr203 : 0 . 3-0 . 8%， Si02: 0.6-1.5%,余量為主料ZnO;
2) 粉碎
先將以上稱重好的除主料ZnO的所有組分混合并煅燒后粉碎；
3) 混合,干燥
粉碎后球磨至其粒度小于3um，再與主料ZnO加水混合成均勻的料漿， 將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30 40%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 壓制調(diào)整粒料含水時間為15 25分鐘，將粒料含水率控制在1 1.5%，再壓 制成直徑為103mm的圓片形素坯；
5) 排膠
將素坯裝入窯爐中以400 500'C排膠；
6) 燒成
將排膠后的素坯于1100。C 125(TC保溫4小時燒成直徑為8.5cm，厚 20mm的陶瓷片；
7) 研磨
研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；
8) 熱處理
研磨后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為4-llh;
9) 噴電極
將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 涂覆絕緣層
最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 進一步的，上述步驟l)中的原料配比以總體摩爾百分比表示還可以為
Bi203: 0.5-1.0%; Co203: 0.7-1.3%; MnC03: 0.3-0.9%; Sb203: 0.5-1.0%; Cr203 : 0 . 3-0 . 8%; Si02: 0.6-1.5%; Sn02: 0.1-0.2;余量為主料ZnO。
以上所述步驟5)的排膠、步驟6)的燒成和步驟8)的熱處理過程均采 用隧道式電窯。
本發(fā)明氧化鋅電阻片的制備方法，能夠?qū)⒀趸\電阻片的電位梯度提高約 45%，同時能夠保持電阻片的方波耐受能力、壓比、老化性能等電氣性不變，其 不僅能夠充分滿足小型化GIS避雷器對非線性電阻片的電位梯度的要求，而且能 夠滿足方波通流容量的要求。
具體實施方式
實施例1:
具體按照以下步驟進行1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi203: 0.5%, Co203: 0.7%， MnC03: 0.3%, Sb203: 0.5%， Cr203: 0.3%， Si02: 0.6%，余量為ZnO;
2) 然后先將以上稱重好的除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎 的程度以適合下一步球磨為止；
3) 粉碎后球磨，使其粒度小于3um,再將其與主料ZnO加水混合成均勻的 料漿，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 調(diào)整粒料含水時間為15分鐘，將粒料含水率控制在1%，再壓制成直徑 為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 500'C排膠；
6) 再將排膠后的素坯于IIO(TC保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20誦的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 研磨后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為4h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。
以上排膠、燒成和熱處理過程均采用隧道式電窯進行。 實施例2:
具體按照以下步驟進行
1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi203: 1.0%， CoA: 1.3%, MnC03: 0.9%， Sb203: 1.0%， Cr203: 0.8%, Si02: 1.5%，余量為主料ZnO;
2) 然后先將以上稱重好的除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎 的程度以適合下一步球磨為止；3) 將粉碎后球磨，使其粒度小于3 u m，再將其與主料Zn0加水混合成均勻 的料槳，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在40%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料;
4) 調(diào)整粒料含水時間為25分鐘，將粒料含水率控制在1.5%，再壓制成直 徑為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 50(TC排膠；
6) 再將排膠后的素坯于125(TC保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20mra的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為5h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 以上排膠、燒成和熱處理過程均采用隧道式電窯進行。
實施例3
具體按照以下步驟進行
1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi203: 0.8%， Co203: 0.7%, MnC03: 0.5%， Sb203: 0.5%， Cr203: 0.5%， Si02: 0.8%，余量為主料ZnO;
2) 然后先將以上稱重好除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎的 程度以適合下一步球磨為止；
3) 將粉碎后球磨，使其粒度小于3um，再將其與主料ZnO加水混合成均勻 的料槳，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在35%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 調(diào)整粒料含水時間為20分鐘，將粒料含水率控制在1. 3%，再壓制成直 徑為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 50(TC排膠；
76) 再將排膠后的素坯于1115。C保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20mm的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為550'C，熱處理時間為6h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。本實施例制得的電 阻片的電位梯度可達到318/Vmm。
實施例4
具體按照以下步驟進行
1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
BiA: 0. 6%， CoA: 1. 0%， MnC03: 0. 7%, Sb20:,: 0. 8%， CrA: 0. 7%， Si02:l. 0%,
余量為主料ZnO;
2) 然后先將以上稱重好除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎程度以適合下一步球磨為止；
3) 粉碎后球磨，使其粒度小于3iim，再將其與主料ZnO加水混合成均勻的 料漿，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 調(diào)整粒料含水時間為20分鐘，將粒料含水率控制在1.2%，再壓制成直 徑為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 50(TC排膠；
6) 再將排膠后的素坯于1135'C保溫4小時燒成直徑為8. 5cm,厚20mm的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為550'C，熱處理時間為8h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 實施例5
具體按照以下步驟進行
1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi203: 0. 8%， Co203: 0. 7%， MnC03: 0. 5%， Sb203: 0. 5%， Cr203: 0. 5%， Si02:0. 8%， 余量為主料ZnO;
2) 然后先將以上稱重好的除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎 的程度以適合下一步球磨為止；
3) 粉碎后球磨，使其粒度小于3um，再將其與主料ZnO加水混合成均勻的 料漿，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 調(diào)整粒料含水時間為25分鐘，將粒料含水率控制在1. 2%，再壓制成直 徑為小于103皿的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 500。C排膠；
6) 再將排膠后的素坯于1135。C保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20mm的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為9h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 本實施例制得的電阻片的電位梯度可達到306/Vmm。
實施例6
具體按照以下步驟進行1) 首先進行原料配比，按總摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分
Bi203: 0.5%， Co203: 0.7%， MnC03: 0.3%， Sb203: 0.5%， Cr203: 0.3%， Si02: 0. 6%， Sn02: 0. 1%;余量為ZnO;
2) 然后先將以上稱重好的除ZnO外的所有組分混合、煅燒，再粉碎，粉碎
的程度以適合下一步球磨為止；
3) 粉碎后球磨，使其粒度小于3ym，再將其與主料ZnO加水混合成均勻的 料漿，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30%;然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；
4) 調(diào)整粒料含水時間為15分鐘，將粒料含水率控制在1%，再壓制成直徑 為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 50CTC排膠；
6) 再將排膠后的素坯于IIO(TC保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20mm的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為10h，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 實施例7
具體按照以下步驟進行
1) 首先進行原料配比，按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備組分
Bi203: 1.0%， Co203: 1.3%, MnC03: 0.9%， Sb203: 1.0%， Cr203: 0.8%， Si02:
1.5%， Sn02: 0.2%;余量為主料ZnO;
2) 然后先將以上稱重好的添加劑混合、煅燒，再粉碎，粉碎的程度以適合 下一步球磨為止；
3) 粉碎后球磨，使其粒度小于3um，再將其與主料ZnO加水混合成均勻的 料漿，將料槳的含水質(zhì)量百分比控制在40%;然后將料衆(zhòng)進行噴霧干燥成粒料；4) 調(diào)整粒料含水時間為25分鐘，將粒料含水率控制在1.5%，再壓制成直 徑為小于103mm的圓片形素坯；
5) 將素坯裝入窯爐中以400 500。C排膠；
6) 再將排膠后的素坯于125(TC保溫4小時燒成直徑為8. 5cm，厚20mra的陶
瓷片；
7) 研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的 平整度；使得兩端面的平行度和每個斷面的平整度以肉眼看無明顯不平行或不平 整為準(zhǔn)；
8) 然后進行熱處理，熱處理溫度為55(TC，熱處理時間為llh，不保溫；
9) 再將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；
10) 最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。 本發(fā)明的氧化鋅電阻片的制備方法能夠?qū)85電位梯度由原來的220v/mm
提高到318v/mm，同時能夠保持電阻片的其他電氣性能，例如方波耐受能力、壓 比、老化性能等，能夠完全滿足避雷器小型化制造的要求。
權(quán)利要求
1. 一種氧化鋅電阻片的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進行1)原料配比按總體摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下組分Bi2O30.5-1.0％，Co2O30.7-1.3％，MnCO30.3-0.9％，Sb2O30.5-1.0％，Cr2O30.3-0.8％，SiO20.6-1.5％，余量為主料ZnO；2)粉碎先將以上稱重好的除ZnO外的所有組分混合并煅燒后粉碎；3)混合，干燥粉碎后球磨至其粒度小于3μm，再與主料ZnO加水混合成均勻的料漿，將料漿的含水質(zhì)量百分比控制在30～40％；然后將料漿進行噴霧干燥成粒料；4)壓制調(diào)整粒料含水時間為15～25分鐘，將粒料含水率控制在1～1.5％，再壓制成直徑為103mm的圓片形素坯；5)排膠將素坯裝入窯爐中以400～500℃排膠；6)燒成將排膠后的素坯于1100℃～1250℃保溫4小時燒成直徑為8.5cm，厚20mm的陶瓷片；7)研磨研磨燒成后的陶瓷片兩端面，保證陶瓷片兩端面的平行度和每個端面的平整度；8)熱處理研磨后進行熱處理，熱處理溫度為550℃，熱處理時間為4-11h；9)噴電極將熱處理好的陶瓷片兩端面噴鋁電極；10)涂覆絕緣層最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅電阻片的制備方法，其特征在于，所述步驟l)的原 料配比以總體摩爾百分比表示為Bi203 : 0. 5-1. 0%; CoA: 0. 7-1. 3%; MnC03: 0. 3-0. 9%; Sb203 : 0 . 5-1. 0%; Cr203: 0.3-0.8%; Si02: 0.6-1.5%; Sn02: 0.1-0.2%;余量為主料ZnO。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氧化鋅電阻片的制備方法，其特征在于，所述步驟5)的排 膠、步驟6)的燒成和步驟8)的熱處理過程均采用隧道式電窯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化鋅電阻片的制備方法，按摩爾百分比，分別準(zhǔn)備以下添加劑和主料添加劑為Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.5-1.0％，Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.7-1.3％，MnCO<sub>3</sub>0.3-0.9％，Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.5-1.0％，Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.3-0.8％，SiO<sub>2</sub>0.6-1.5％，余量為主料ZnO；然后進行粉碎、混合、干燥、壓制、排膠、燒成、研磨、熱處理、噴電極和涂覆絕緣層。此種電阻片的制備方法，能夠?qū)⒀趸\電阻片的電位梯度提高約45％，同時能夠保持電阻片的方波耐受能力、壓比、老化性能等電氣性不變，其不僅能夠充分滿足小型化GIS避雷器對非線性電阻片的電位梯度的要求，而且能夠滿足方波通流容量的要求。
文檔編號C04B35/453GK101436456SQ200810232678
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者王玉平, 羅漢英, 薛振中 申請人:中國西電電氣股份有限公司