一种防雷针式电瓷绝缘子及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电瓷绝缘子技术领域，提供了一种防雷针式电瓷绝缘子及其制备方法。制备方法包括：绝缘子本体的制备，上金具及下金具的制备，将绝缘子本体与上金具、下金具胶装连接；其中，绝缘子本体的原料包括疏水改性的以下物质：改性尼龙3～10份、增强纤维3～10份、纳米二氧化硅2～6份和纳米二氧化钛2～6份；绝缘子本体的制备包括分批次球磨和分段烧成步骤。本发明专利技术所得绝缘子具有优异的防雷性能。明所得绝缘子具有优异的防雷性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防雷针式电瓷绝缘子及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电瓷绝缘子
，尤其涉及一种防雷针式电瓷绝缘子及其制备方法。

技术介绍

[0002]绝缘子是一种用于电线杆塔与导线承接部，变电所构架与线路联结处的特殊的绝缘控件。绝缘子按电介质材料分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子等。在导线与绝缘子连接处，由于直击雷或感应雷过电压击穿导线绝缘层进而引起绝缘子闪络，使电弧在绝缘层的击穿处燃烧，在极短的时间内烧断导线。同时架空绝缘导线在维修时需要验电和接地，方能保证施工安全。
[0003]现有技术中，已有绝缘导线防雷的置和各种接地线夹来应对这个问题，其各自安装在架空绝缘导线上，需要剥除或穿刺导线绝缘层，使导线遭受了多处破坏，存在不安全、成本高、安装和维护不便等缺点，且接地线夹安装在导线上操作时承受接地挂钩较大的拉力，极易对导线产生磨损。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种防雷针式电瓷绝缘子及其制备方法。本专利技术目的基于以下技术方案实现：
[0005]本专利技术目的一个方面，提供了一种防雷针式电瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、绝缘子本体的制备：
[0007]S11、按以下重量份的配方称取原料：姜冲泥15～22份、默然塘泥15～22份、福建泥12～20份、苏州泥12～20份、铝矾土8～15份、左云土8～15份、改性纤维添加剂5～12份、氧化钡2～6份，所述改性纤维添加剂包括：改性尼龙3～10份、增强纤维3～10份、纳米二氧化硅2～6份和纳米二氧化钛2～6份；投入球磨机中球磨至粒径为50～200目，得到混合物；
[0008]S12、按以下重量份的配方称取原料：膨润土5～12份、环氧树脂3～10份、偶联剂0.2～3份，投入步骤S11所得混合物中，加入一定量的水进行湿法球磨，得到混合均匀的泥浆，细度控制在0.4～0.6之间；
[0009]S13、压滤陈腐：泥浆经除铁、脱水得到泥饼，控制泥饼的水分含量为20～23％，再将泥饼静置陈腐；
[0010]S14、压坯干燥：将泥饼置于成型模具中，挖内部容腔，修整坯件外形，压制成坯件，在坯件上挖槽，水分含量控制在18～21％，得到成型坯件，干燥；
[0011]S15、上釉烧成：对步骤S14干燥后的坯件喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，然后对其进行烧成，降温至150℃以下，即得；
[0012]S2、制备上金具及下金具：
[0013]S21、通过锻造机对耐候钢进行加工得到上金具及下金具粗品；
[0014]S22、将上金具及下金具粗品的表面通过热浸锌方法进行防腐处理；
[0015]S23、将上金具及下金具粗品进行精加工，剔除其内外部缺陷，得到上金具及下金具；
[0016]S3、将绝缘子本体与上金具、下金具胶装连接。
[0017]配方广泛采用大部分地区都有的普适性原料，适用范围广；原料种类多，减少单个原料质量波动带来的影响；配方中含有合适比例的二氧化硅和三氧化二铝，以及氧化钾，不需传统配方中的大量粘土或长石，制得的绝缘子材料绝缘性能、机械性能好，防雷、抗击穿能力强。本专利技术的姜冲泥、默然塘泥、福建泥和苏州泥是绝缘子中形成玻璃网络的主要成分，有利于提高网络的致密程度和硬度。铝矾土中的绝大部分成分为三氧化二铝，在烧成过程中大部分以刚玉微晶形式存在于绝缘子中，直接提高绝缘子的硬度，小部分熔入玻璃体，增强玻璃网络，进一步提高硬度。通过加入改性纤维添加剂，进一步提高了绝缘子的电学性能和机械性能，解决了传统绝缘子防污性能差、长时间使用易击穿的问题。
[0018]改性尼龙具有良好的机械性能和抗电性、耐候性，在烧成过程中参与玻璃网络的形成，将其性质赋予绝缘子产品；改性尼龙经疏水改性后可提高绝缘子的自洁效果。增强纤维在坯料中可形成网状包裹结构，不仅可以增加绝缘子的硬度，降低坯料的熔融温度；而且还可以利用其在绝缘子表面上形成孔状结构，使釉浆渗入其中使绝缘子坯料与釉面结合更加牢固；还可增强绝缘子的耐温性和机械应力，提高其机械性能和防雷抗击穿能力。此外，增强纤维经疏水改性，使得绝缘子表面具有极好的自洁效果。纳米二氧化硅能降低坯料的干燥和烧成收缩，减少弯曲变形，并能起到釉面的骨架作用和提高绝缘子的机械强度。纳米二氧化硅和硅灰石熔融过程中不产生气体，作为填料，缩小绝缘子烧结过程中的气孔，增强绝缘子表面的机械弯曲强度；还可有效的减少坯体收缩率，能够降低瓷绝缘子的吸湿膨胀，防止陶瓷坯体的后期干裂，而且具有较高的机械强度和较低的介电损失，还可加快烧结过程的成熟速度，大大降低了单位制品的热损耗。二氧化钛的熔融温度很高，不参与形成绝缘子的成分发生化学反应，只是作为弥散相分散在原有的绝缘子层中，进一步填充绝缘子中的间隙，增加绝缘子的机械强度和绝缘性能，提高绝缘子的耐寒耐老化能力。此外，二氧化钛还具有光催化性能，使其表面具有极好的自洁效果。综上，改性纤维添加剂可大大提高瓷绝缘子的防污性能、机械性能和防雷抗击穿能力。
[0019]膨润土能在水中溶胀分散成胶体级粘粒，可以改善泥浆的悬浮性，提高泥浆的粘接性，使原料中多种无机物紧密粘合在一起，增加了绝缘子的致密性和紧固性，从而提高绝缘子的抗机械冲击性和抗击穿能力。
[0020]本专利技术原料中添加有环氧树脂，环氧树脂具有很强的胶粘性，添加到原料中，可以使原料中多种无机物紧密粘合在一起。偶联剂起到桥梁作用将各原料相互连接，与环氧树脂协同作用，增加了材料的致密性和紧固性，从而提高材料的抗机械冲击性和抗击穿能力。
[0021]优选地，步骤S11中所述改性纤维添加剂的制备方法包括：将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和改性处理剂加入去离子水中，搅拌分散一段时间得到乳液；将增强纤维和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中，加热超声或加热搅拌处理，分离得到固体产物，干燥即得。
[0022]优选地，步骤S11中所述增强纤维包括磷酸钙纤维、钛酸钙纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维、石英纤维中的一种或多种；所述改性纤维添加剂的疏水改性剂包括六
甲基二氮硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基硅酮、全氟聚醚、二甲基硅氧烷、含氟硅氧烷的一种或多种。
[0023]优选地，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、硫基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。
[0024]优选地，步骤S12中所述湿法球磨的条件为：总原料与水的重量比1：0.8～1.5，温度40～70℃，球磨8～15h。
[0025]优选地，步骤S14中所述干燥为将成型坯件置于60～110℃下干燥36～72h。
[0026]优选地，步骤S15中所述烧成具体为：将坯件放入窑炉，室温为初始温度，以10～20℃/h的速率升温至350～50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防雷针式电瓷绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、绝缘子本体的制备：S11、按以下重量份的配方称取原料：姜冲泥15～22份、默然塘泥15～22份、福建泥12～20份、苏州泥12～20份、铝矾土8～15份、左云土8～15份、改性纤维添加剂5～12份、氧化钡2～6份，所述改性纤维添加剂包括：改性尼龙3～10份、增强纤维3～10份、纳米二氧化硅2～6份和纳米二氧化钛2～6份；投入球磨机中球磨至粒径为50～200目，得到混合物；S12、按以下重量份的配方称取原料：膨润土5～12份、环氧树脂3～10份、偶联剂0.2～3份，投入步骤S11所得混合物中，加入一定量的水进行湿法球磨，得到混合均匀的泥浆，细度控制在0.4～0.6之间；S13、压滤陈腐：泥浆经除铁、脱水得到泥饼，控制泥饼的水分含量为20～23％，再将泥饼静置陈腐；S14、压坯干燥：将泥饼置于成型模具中，挖内部容腔，修整坯件外形，压制成坯件，在坯件上挖槽，水分含量控制在18～21％，得到成型坯件，干燥；S15、上釉烧成：对步骤S14干燥后的坯件喷淋釉浆使其覆盖一层釉层，然后对其进行烧成，降温至150℃以下，即得；S2、上金具及下金具的制备：S21、通过锻造机对耐候钢进行加工得到上金具及下金具粗品；S22、将上金具及下金具粗品的表面通过热浸锌方法进行防腐处理；S23、对上金具及下金具粗品进行精加工，剔除其内外部缺陷，得到上金具及下金具；S3、将绝缘子本体与上金具、下金具胶装连接。2.根据权利要求1所述的一种防雷针式电瓷绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤S11中所述改性纤维添加剂的制备方法包括：将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和改性处理剂加入去离子水中，搅拌分散一段时间得到乳液；将增强纤维和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中，加热超声或加热搅拌处理，分离得到固体产物，干燥即得。3.根据权利要求1所述的一种防雷针式电瓷绝缘子的制备方法，其特征在于，步骤S11...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建生，
申请(专利权)人：江西省萍乡市南溪电瓷电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：