一种电瓷的烧制方法技术

本发明专利技术公开了一种电瓷的烧制方法，该方法为进行分阶段烧制；所述的分阶段烧制包括：预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期；所述的预热期和氧化期在超声波中进行；所述的还原期、保温期在超声波和平行的交流电场中进行；该方法不仅利用超声波的穿透和高速振动作用，提高了电瓷密度，增加了电瓷强度，还利用电场的极化作用，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度，从而使得到的电瓷强度更高。

A burning method of electric porcelain

【技术实现步骤摘要】
一种电瓷的烧制方法
本专利技术涉及电力材料领域，特别涉及电瓷领域，具体涉及一种电瓷的烧制方法。
技术介绍
电瓷是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器。因此，对其机械性能、电气性能、耐环境性能(冷热、抗污秽、老化等)有较高的要求。通常根据电瓷的产品形状、电压等级、应用环境来分类。按产品形状可分为：盘形悬式绝缘子、针式绝缘子、棒形绝缘子、空心绝缘子等；按电压等级可分为：低电压（交流1000V及以下，直流1500V及以下）绝缘子和高电压（交流1000V以上，直流1500V以上）绝缘子，其中高压绝缘子中又有超高压（交流330kV和500kV，直流500kV）和特高压（交流750kV和1000kV，直流800kV）之分；按使用特点可分为：线路用绝缘子、电站或电器用绝缘子；按使用环境可分为户内绝缘子和户外绝缘子。高压电瓷根据其所含化学成分的不同分为硅质电瓷和铝质电瓷，铝质电瓷分为铝质瓷和高强度铝质瓷，根据电瓷种类的不同应用领域也不同。目前，国产的普通电瓷强度为60-80kN/cm2，电瓷的强度为100-180kN/cm2，比国外同型号电瓷的强度低15%-25%。因此，电瓷强度不足是制约国产高压电瓷最突出的问题。近年来，国内电瓷行业已纷纷调整生产工艺，在原料的配方、球磨工艺、成型方法、烧成制度等方面均投入大量的人力、物力进行技术改造与升级。其中，通过调整粉体原料的化学组成及工艺参数，是目前提高电瓷性能的主要途径。但电瓷的强度仍不能满足电力领域的需求，尤其是电瓷的强度性能还有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有电瓷强度低的缺陷，提供一种电瓷的烧制方法；本专利技术不仅利用超声波的穿透和高速振动作用，提高了电瓷密度，增加了电瓷强度，还利用电场的极化作用，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度，从而使得到的电瓷强度更高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种电瓷的烧制方法，包括：进行分阶段烧制；所述的分阶段烧制包括：预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期；所述的预热期、氧化期在超声波中进行；所述的还原期、保温期在超声波和平行的交流电场中进行。本专利技术一种电瓷的烧制方法，不仅利用超声波的穿透和高速振动作用，缩短了电瓷生胚的烧制时间，减小了晶体粒径，降低了电瓷中的裂纹和气泡的数量，提高了电瓷密度，增加了电瓷强度；还利用电场的极化作用，促进了莫来石相沿电场方向的生长，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度；该方法能显著提高电瓷的强度，且方法简单、可靠，适合电瓷的大规模、工业化生产。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的超声波频率50-150KHz、功率密度为0.3-1.0W/cm2，超声波频率过大，在与电场同时作用时，粒子震动过快，会影响晶体的生成，会使莫来石相断裂；频率过小，粒子的振动速度慢，不能增加电瓷的密度，对电瓷的强度增加作用小；超声波功率密度过大，与电场同时作用的情况下，粒子获得的动能太强，振幅大，会破坏电瓷结构，导致电瓷变形；功率密度太小，不能引动较大粒子的振动，增强作用减弱；优选的，所述的超声波频率80-100KHz、功率密度为0.5-0.8W/cm2。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的交流电场的电场强度为0.5-2.0kv/mm、频率为20-50Hz，电场强度过大，与超声波同时作用时，导致电瓷中晶体形成缓慢，延长烧制时间；电场强度过小，对莫来石相的生长影响程度小，对电瓷的弯曲强度增强作用小；频率过大，与超声波同时作用时，不利于莫来石相在电场方向上的生长，形成的莫来石相长径比小，不能增加电瓷弯曲强度；频率过小，生成的莫来石相长径比过大，会被超声波破坏、断裂，强度反而降低；优选的，所述的交流电场强度为0.8-1.2kv/mm、频率为30-40Hz。上述一种电瓷的烧制方法，其中，所述的预热期温度为250-300℃，时间为4-8h；预热期主要是预热电瓷生胚，除去残余水分和少量结晶水。其中，所述的氧化期温度为700-1000℃，时间为15-20h；氧化期过程中，大部分结晶水排出，并将有机物、碳酸盐和部分硫酸盐进行分解。其中，所述的还原期温度为1050-1250℃，时间为18-25h；还原期内，大部分氧化物被还原，硫酸盐分解，碳和碳素被氧化，从而形成陶瓷材料。其中，所述的保温期是将温度从还原期的1050-1250℃缓慢降低到600℃，降温速度为50-80℃/h；在保温阶段内，生胚完全煅烧成为陶瓷，防止因煅烧不完全而导致电瓷质量降低。其中，所述的冷却期时间为4-6h；将窑内冷却到常温，防止陶瓷因快速冷却导致炸裂，破坏电瓷结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术电瓷的烧制方法，在超声波中进行烧制，能缩短烧制时间，减少能耗。2、本专利技术电瓷的烧制方法，在超声波中进行烧制，能减小晶体粒径，使晶体粒径分布更均匀的同时，缩短晶体之间的距离，减少了电瓷中的裂纹和气泡，从而提高电瓷密度，增加电瓷强度。3、本专利技术电瓷的烧制方法，在交流电场中进行烧制，能促进了莫来石相沿电场方向的生长，增加了莫来石相的长径比，提高了电瓷的弯曲强度。4、本专利技术电瓷的烧制方法简单、可靠，适合电瓷的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例11、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为100KHz、功率密度为0.5W/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为80KHz、功率密度为0.8W/cm2的超声波和电场强度为0.8kv/mm、频率为40Hz的平行交流电场中进行；预热期温度为280℃，时间为6h；氧化期温度为900℃，时间为18h；还原期温度为1150℃，时间为20h；保温期是将温度从还原期的1150℃以70℃/h降低到600℃；冷却期时间为5h。实施例21、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配比制备得到电瓷初胚；2、将由二氧化锰5份、颜料3份、滑石8份、方解石8份、石英石28份、长石28份、高岭土10份、纳米氮化硅0.5份配制成的釉料均匀涂覆在电瓷初胚上，得到电瓷生胚；3、将电瓷生胚经预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期烧制得到电瓷；其中，预热期、氧化期在频率为80KHz、功率密度为0.8W/cm2的超声波中进行；还原期、保温期在频率为80KHz、功率密度为0.8W/cm2的超声波和电场强度为1.2kv/mm、频率为30Hz的平行交流电场中进行；预热期温度为250℃，时间为8h；氧化期温度为700℃，时间为20h；还原期温度为1050℃，时间为25h；保温期是将温度从还原期的1050℃以60℃/h降低到600℃；冷却期时间为4h。实施例31、按照20份的高岭土、38份的铝矾土、18份的长石粉、9份的膨润土配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电瓷的烧制方法，其特征在于，进行分阶段烧制；所述的分阶段烧制包括：预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期；所述的预热期、氧化期在超声波中进行；所述的还原期、保温期在超声波和平行的交流电场中进行。

【技术特征摘要】
1.一种电瓷的烧制方法，其特征在于，进行分阶段烧制；所述的分阶段烧制包括：预热期、氧化期、还原期、保温期和冷却期；所述的预热期、氧化期在超声波中进行；所述的还原期、保温期在超声波和平行的交流电场中进行。2.根据权利要求1所述的烧制方法，其特征在于，所述的超声波频率50-150KHz、功率密度为0.3-1.0W/cm2。3.根据权利要求2所述的烧制方法，其特征在于，所述的超声波频率80-100KHz，功率密度为0.5-0.8W/cm2。4.根据权利要求1所述的烧制方法，其特征在于，所述的交流电场的电场强度为0.5-2.0kv/mm，频率为20-50Hz。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红梅，
申请(专利权)人：德阳力久云智知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51