一种复合绝缘子制造技术

为了克服现有技术中存在的抗结冰能力不足以及抗积垢能力随着时间推移迅速消失的问题，本发明专利技术提供了一种高压复合绝缘子，所述绝缘子由陶瓷基体、热敏电阻材料层、光催化纳米材料层构成。本发明专利技术的绝缘子具有较好的抗结冰性能和抗积垢性能。本发明专利技术的表面涂敷层不仅涂层与本体粘附牢固，不易脱落，而且热敏电阻材料层在雨雪天气下利用微弱的泄露电流产生热量，从而减少了在绝缘子表面发生覆冰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合绝缘子
，具体涉及一种涂有防水防冰涂层的防污复合绝缘子及其制备方法。
技术介绍
随着电力行业的发展，特别是特高压输变电的需要，对于复合绝缘子的各种性能要求，如重量、抗污闪能力、制造维护方便，以及密封性能等等越来越苛刻。一般复合绝缘子都包括如下几部分，即一个芯棒，一个包覆在芯棒外侧的护套以及伞裙，以及设置于所述芯棒两端并与芯棒及护套相连的连接件。复合绝缘子通常都暴露在室外，常用的绝缘子防污闪措施包括，定期清洗或清扫积污，增大爬电比距，喷涂防污涂料等。其中喷涂防污材料是有效解决绝缘子污闪的主要措施。防污涂料具有较好的憎水性以及憎水迁移性，其实施比较方便，且具有较好的防治污闪功能。超疏水表面处理经过多年的研究，其理论和制备方法都已经比较完善。超疏水表面形成的两个必要因素：表面化学物质具有一定的疏水性；结构表面具有多重粗糙度。表面经过物理、化学方法处理后可以呈现微纳米复合的微结构表面，这样可以保证固液接触面积占其接触地面的投影面积的比例最小，也就有利于形成疏水表面。CN1136060公开了一种用于高压输变电设备中瓷瓶上的防污闪涂料。该涂料以甲基三乙氧基硅烷改性的聚偏氟乙烯树脂为成膜物质，以N－(β－氨乙基)－γ－氨丙基三乙氧基硅烷为活性稀释剂，两组分充分混合而组成。具有活性基团的涂料在常温固化时与瓷瓶釉面形成的稳定化学键使得涂层界面获得优良的耐老化性能，且涂层表面具有良好的自洁性和重涂性。CN1273422提供一种不降低机械强度、提高绝缘击穿强度即闪络强度的高压用瓷绝缘子，包括：瓷绝缘子本体；主要含有设在瓷绝缘子本体表面上的高介电常数晶体、由瓷质原料构成的第一涂覆层；由设在第一涂覆层表面上的釉子构成的第二涂覆层。所述方法是在绝缘子本体表面烧制一层无机半导体的釉质层以提高绝缘子的抗污闪能力。现有技术中的绝缘子虽然都不同程度的解决了水汽附着的问题，但是遇到冻雨以及寒冷天气，对于减少覆冰都没有很好解决，都存在抗结冰能力不足以抗积垢能力随着时间推移迅速消失等问题。为了克服现有技术中存在的抗结冰能力不足以及抗积垢能力随着时间推移迅速消失的问题，本专利技术提供了一种复合绝缘子，所述绝缘子由陶瓷基体，热敏电阻材料层，光催化纳米材料层构成。本专利技术的绝缘子具有较好的抗结冰性能和抗积垢性能。
技术实现思路
本专利技术研究出的表面涂敷层不仅涂层与本体粘附牢固，不易脱落，而且热敏电阻材料层在雨雪天气下利用微弱的泄露电流产生热量，从而减少了在绝缘子表面发生覆冰。本专利技术的技术方案如下：一种复合绝缘子，所述绝缘子由陶瓷基体、热敏电阻材料涂层、光催化纳米材料涂层构成。优选热敏电阻材料是稀土元素改性的CaTiO3，其组成为(Ca1-x-1.5y-1.5zSrxYyLaz)TiO3，其中x是0.01-0.05，y是0.02-0.03，z是0.01-0.05。所述热敏电阻材料层可以通过高频溅射法或者涂敷法成膜。当采用涂敷法成膜时，所述热敏电阻材料经过球磨处理，粒径为600-800目。所述热敏电阻材料的涂敷法成膜是将改性的CaTiO3材料粉末与乙酸乙酯、硅酸钠、无水乙醇按照15-20:30-50:10-40:60-90的质量比混合，经过搅拌，超声波分散处理3-4h，即可得到改性的CaTiO3材料涂料。将所述涂料涂敷在绝缘子表面并在500-600℃下煅烧2-3h。优选的，所述改性的CaTiO3材料涂料还包含助溶剂如丙酮、甲苯、异丙醇；固化剂如甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、氟化丙烯酸酯；以及本领域常见的涂料添加剂如杀菌剂、消泡剂等。所述光催化纳米材料包含纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的粒径为20-90nm。所述光催化纳米层可以采用涂敷的方式成膜，其包括以下步骤：将纳米二氧化钛、聚四氟乙烯纳米粉、乙酸乙酯按照10-15：5-15：20-30的质量比制备出光催化纳米涂料；将烧制好的绝缘子冷却到40℃以下；涂敷所述光催化纳米涂料，然后按照30-40℃/min的升温速度，升温到400-500℃，并维持2-3h，然后按照10-20℃/min的降温速度降到常温。优选的，所述光催化纳米涂料还包括助溶剂，表面活性剂，杀菌剂，水等添加剂。所述热敏电阻涂层的厚度为100-200微米。所述光催化纳米材料层为30-80微米。有益效果：本专利技术所述的复合绝缘子，其表面涂敷有两层涂料，其中最外层的光催化纳米材料，不仅具有纳米材料的疏水特性，使得水汽无法在绝缘子表面形成水膜，水汽附着在该涂层表面会形成接触角很大的水珠，在释放潜热进一步形成覆冰前就从绝缘子上滚落，减少了绝缘子覆冰事故的发生，同时由于光催化材料本身具有吸收紫外线的作用，对于吸附在绝缘子表面的油脂等有机物具有光催化分解的作用，从而除去了沾附在绝缘子表面的有机污垢，减少了污闪的发生。内层的热敏电阻材料，充分利用了热敏电阻材料在较低温度下具有较低的电阻，当遇到雨雪天气时，绝缘子内部适当的泄露电流通过时，加热绝缘子表面，使得沾附到表面没有滚落的水汽被蒸干，当温度上升后，其电阻值快速上升，阻止了电流变大造成击穿事故。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。将CaCO3、TiO2、La2O3、Y2O3、SrO按照0.9：1：0.02：0.01：0.02的摩尔比经过湿式球磨粉碎，脱水干燥后，在300℃下预热1h后，在1200℃下煅烧2h，制得改性的CaTiO3材料，将改性CaTiO3材料放置在真空镀膜设备的阴极作为溅射靶，以已经烧制好的绝缘子本体作为阳极，即可得到具有改性的CaTiO3材料涂层的绝缘子。将纳米二氧化钛、聚四氟乙烯纳米粉、乙酸乙酯按照15：10：30的质量比混合均匀得到光催化纳米涂料；将绝缘子冷却到40℃以下；涂敷所述光催化纳米涂料，然后按照30℃/min的升温速度，升温到500℃，并维持3h，然后按照20℃/min的降温速度降到常温。即可得到复合绝缘子。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合绝缘子，其特征在于：由陶瓷基体、热敏电阻材料涂层、光催化纳米材料涂层构成，所述热敏电阻材料是稀土元素改性的CaTiO3，其组成为(Ca1‑x‑1.5y‑1.5zSrxYyLaz)TiO3，其中x是0.01‑0.05，y是0.02‑0.03，z是0.01‑0.05。

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子，其特征在于：由陶瓷基体、热敏电阻材料涂层、光催化纳米材料涂层构成，所述热敏电阻材料是稀土元素改性的CaTiO3，其组成为(Ca1-x-1.5y-1.5zSrxYyLaz)TiO3，其中x是0.01-0.05，y是0.02-0.03，z是0.01-0.05。2.如权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于：所述热敏电阻材料通过高频溅射法或涂敷法成膜，所述热敏电阻材料的涂敷法成膜是将改性的CaTiO3材料粉末与乙酸乙酯、硅酸钠、无水乙醇按照15-20:30-50:10-40:60-90的质量比混合，经过搅拌，超声波分散处理3-4h，即可得到改性的CaTiO3材料涂料，将所述涂料涂敷在绝缘子表面并在500-600℃下煅烧2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华勤，
申请(专利权)人：王华勤，
类型：发明
国别省市：山东;37