本發(fā)明涉及電瓷絕緣子
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高強(qiáng)度直流電瓷的配方。
背景技術(shù)：
：電瓷是應(yīng)用于電力系統(tǒng)中主要起支持和絕緣作用的部件，有時兼做其它電氣部件的容器。因此，對其機(jī)械性能、電氣性能、耐環(huán)境性能(冷熱、抗污穢、老化等)有較高的要求。電工陶瓷簡稱電瓷。廣義而言，電瓷涵蓋了各種電工用陶瓷制品，包括絕緣用陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷等等。電瓷是電力工業(yè)的重要基礎(chǔ)器件，電瓷主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中各種電壓等級的輸電線路、變電站、電器設(shè)備，以及其他的一些特殊行業(yè)如軌道交通的電力系統(tǒng)中，將不同電位的導(dǎo)體或部件連接并起絕緣和支持作用。如用于高壓線路耐張或懸垂的盤形懸式絕緣子和長棒形絕緣子，用于變電站母線或設(shè)備支持的棒形支柱絕緣子，用于變壓器套管、開關(guān)設(shè)備、電容器或互感器的空心絕緣子等。與交流電瓷所不同的是，直流電瓷在直流電場下的長期老化問題比交流電場下更加嚴(yán)重，主要問題是在電瓷材料上；當(dāng)其他條件相同時，電瓷材料中的堿金屬Na+在遷移過程中因?yàn)楂@得電子，形成體積比離子體積更大的原子，由此產(chǎn)生的局部膨脹應(yīng)力使絕緣子破裂。當(dāng)離子遷移時，電瓷件內(nèi)部形成電阻率不同的導(dǎo)電層，引起電場分布不均勻，在直流電場的長時間作用下，使電瓷絕緣子擊穿。機(jī)械強(qiáng)度一直是電瓷生產(chǎn)追求的最重要的性能，因?yàn)殡姶刹牧暇哂懈邚?qiáng)度時，在同等電壓等級的條件下，可以提高材料的使用率，降低成本。傳統(tǒng)的直流瓷絕緣子，機(jī)械強(qiáng)度不高，上釉后對提高電瓷的機(jī)、電、熱性能效果不好，尤其是不能較大的提高瓷質(zhì)的彎曲強(qiáng)度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度直流電瓷配方，制備用于直流輸電、具有良好機(jī)械性能和電性能的電瓷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：高強(qiáng)度直流電瓷配方，由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：東勝土25～30份，涇陽土20～26份，低鈦礬土22～28份，江津土粘土6～10份，碳酸鋇1.5～3份，α—Al2O312～18份。采用上述技術(shù)方案時，高強(qiáng)度直流電瓷配方具有以下特點(diǎn)：(1)采用涇陽土替代鉀長石不但解決了坯料熔劑問題，還解決了坯料中云母片較多的問題。采用涇陽土作主要熔劑原料，使配方具有較好的電性能。同時，Al2O3較高的涇陽土還有利于提高瓷彎曲強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。(2)使用低鈦礬土和α—Al2O3提高了電瓷彎曲強(qiáng)度及上釉彎曲強(qiáng)度。同時，保證了坯料在生產(chǎn)制作過程有足夠的骨架料存在。(3)東勝土結(jié)合力為5.0MPa，且工藝性能很好，采用高可塑性的東勝土，能使坯體保持較高的干燥彎曲強(qiáng)度(≥5.0MPa)，使用后能使干坯具有較高的干燥彎曲強(qiáng)度和可塑性，提高配方整體的工藝性能。(4)采用本地原料江津粘土，利于降低配方成本。(5)首次采用了α—Al2O3與涇陽土搭配使用，使電瓷具有良好的電性能。(6)坯釉料很匹配，使上釉彎曲強(qiáng)度提高了20％以上。高強(qiáng)度直流電瓷配方的性能完全達(dá)到配方設(shè)計要求和產(chǎn)品的性能要求，能夠滿足現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝。干燥彎曲強(qiáng)度≥5.0MPa，瓷彎曲強(qiáng)度≥150MPa，上釉彎曲強(qiáng)度≥200MPa。進(jìn)一步改進(jìn)方案，由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：東勝土27份，涇陽土23份，低鈦礬土24份，江津土粘土8.5份，碳酸鋇2.5份，α—Al2O315份。具體實(shí)施方式本發(fā)明高強(qiáng)度直流電瓷配方，由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：東勝土25份，涇陽土20份，低鈦礬土22份，江津土粘土6份，碳酸鋇1.5份，α—Al2O312份。高強(qiáng)度直流電瓷配方，由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：東勝土30份，涇陽土26份，低鈦礬土28份，江津土粘土10份，碳酸鋇3份，α—Al2O318份。高強(qiáng)度直流電瓷配方，由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：東勝土27份，涇陽土23份，低鈦礬土24份，江津土粘土8.5份，碳酸鋇2.5份，α—Al2O315份。高強(qiáng)度直流電瓷配方具有以下特點(diǎn)：(1)采用涇陽土替代鉀長石不但解決了坯料熔劑問題，還解決了坯料中云母片較多的問題。采用涇陽土作主要熔劑原料，使配方具有較好的電性能。同時，Al2O3較高的涇陽土還有利于提高瓷彎曲強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。(2)使用低鈦礬土和α—Al2O3提高了電瓷彎曲強(qiáng)度及上釉彎曲強(qiáng)度。同時，保證了坯料在生產(chǎn)制作過程有足夠的骨架料存在。(3)東勝土結(jié)合力為5.0MPa，且工藝性能很好，采用高可塑性的東勝土，能使坯體保持較高的干燥彎曲強(qiáng)度(≥5.0MPa)，使用后能使干坯具有較高的干燥彎曲強(qiáng)度和可塑性，提高配方整體的工藝性能。(4)采用本地原料江津粘土，利于降低配方成本。(5)首次采用了α—Al2O3與涇陽土搭配使用，使電瓷具有良好的電性能。(6)坯釉料很匹配，使上釉彎曲強(qiáng)度提高了20％以上。高強(qiáng)度直流電瓷配方的性能完全達(dá)到配方設(shè)計要求和產(chǎn)品的性能要求，能夠滿足現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝。干燥彎曲強(qiáng)度≥5.0MPa，瓷彎曲強(qiáng)度≥150MPa，上釉彎曲強(qiáng)度≥200MPa。電瓷配方中各組分原料理化性能如下：1.江津土粘土：(1)外觀質(zhì)量燒前：呈灰色或灰白色軟質(zhì)塊狀，斷面細(xì)膩，有少量斷面粗糙的塊狀料。燒后：呈灰色或灰白色塊狀，斷面較光，已燒結(jié)。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％55.2028.801.500.900.550.610.700.2410.90(3)水化率江津土粘土是一種易水化的粘土，通過歷年來的測試總結(jié)，其平均水化率在95％左右，水化率最小的也在90％以上。(4)結(jié)合力江津土粘土是較高可塑性粘土，其結(jié)合力平均在2.80MPa左右，對提高坯體的干燥彎曲強(qiáng)度起一般決定性作用。2.碳酸鋇：(1)外觀質(zhì)量燒前：呈白色粉末。燒后：呈白色部分熔融狀，融邊呈淺綠色。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OBaCO3％％％％％％％％％000/0000100(3)細(xì)度細(xì)度為≥0.09mm的顆粒僅0％。(4)機(jī)械鐵含量機(jī)械鐵含量為0。3.東勝土：(1)外觀質(zhì)量燒前：呈灰色/灰黑色塊狀，含有少量黃色/炭黑色塊狀，質(zhì)軟，細(xì)膩，有滑感。燒后：呈灰/灰白色塊狀，表面有少量黃黑色斑點(diǎn)，斷面呈灰黑色/灰色/灰白色塊狀并有少量黃黑斑點(diǎn)，未燒結(jié)。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％61.9022.401.531.200.560.301.580.2910.60(3)水化率東勝土是一種高水化率的粘土，通過測試總結(jié)，其平均水化率在96％左右，水化率最小的也在94％以上。(4)結(jié)合力東勝土是高可塑性粘土，其結(jié)合力平均在5.0MPa左右，對提高坯體的干燥彎曲強(qiáng)度起決定性作用。4.涇陽土：(1)外觀質(zhì)量燒前：呈灰白色-淺黃白色粉狀。燒后：呈灰白色結(jié)塊，其表面及斷面分布有少量黃黑斑點(diǎn)，已燒結(jié)。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％39.0040.001.001.200.500.508.500.506.20(3)細(xì)度涇陽土是加工成粉狀的原料，其≥0.28mm的顆粒為4％左右。(4)機(jī)械鐵含量涇陽土其機(jī)械鐵較低，在0.005％左右。5.低鈦礬土：產(chǎn)于河南省鞏義縣小關(guān)鎮(zhèn)凱源超細(xì)粉加工廠(1)外觀質(zhì)量燒前：呈灰白色或淺黃白色粉末。燒后：呈淺黃色塊狀物。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％8.0186.350.683.750.650.57///(3)細(xì)度礬土是加工成粉狀的超細(xì)原料，其≥0.063mm的顆粒為4.9％左右。(4)機(jī)械鐵含量礬土其機(jī)械鐵較低，在0.001％左右。(5)真密度該普通料礬土的真密度為3.62g/cm3。6.α—Al2O3：產(chǎn)于陜西氧化鋁加工廠(1)外觀質(zhì)量燒前：呈白色粉末。燒后：呈白色粉末，未燒結(jié)。(2)化學(xué)分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％01000000///(3)細(xì)度α—Al2O3是加工成粉狀的超細(xì)原料，其≥0.063mm的顆粒為0％。(4)機(jī)械鐵含量α—Al2O3機(jī)械鐵含量為0。坯料的各種性能如下(1)化學(xué)成分如下：(2)電氣性能電氣強(qiáng)度為43.58KV/mm，耐受電壓為65KV，體積電阻率為30.23×1015Ω·cm。(3)坯料干燥性能測試項(xiàng)目測試結(jié)果備注可塑性指數(shù)(％)13.5無可塑性指標(biāo)(kg.cm)8.5無干燥線收縮率(％)8.45成型水分為20.94％干燥孔隙率(％)28.85無干燥體比重(g/cm3)2.05無干燥彎曲強(qiáng)度(MPa)6.04無(4)燒成性能測試項(xiàng)目測試結(jié)果備注燒成溫度范圍(℃)1240～1300無燒成線收縮率(％)9.42無瓷體比重(g/cm3)2.74無吸水率(％)0.001無(5)瓷質(zhì)性能以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本發(fā)明所省略描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。當(dāng)前第1頁1 2 3