直流电场陶瓷绝缘子材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种直流电场陶瓷绝缘子材料及其制造方法。陶瓷绝缘子材料在高压直流电场下长期使用存在电荷堆积问题。本发明专利技术的材料由铝矾土、碳酸钡、钾长石、左云土、安口土、氧化锌、膨润土制得，碳酸钡与钾长石在高温烧成中生成钡玻璃并处于晶界层，形成了钡玻璃液相包裹晶相的显微组织结构，在高压直流下能阻止离子位移，防止电荷堆积，提高了电阻率，能解决长期负荷直流电压下的离子电导问题；加入氧化锌，使其在高温下能与游离石英生成低熔物以降低烧成温度形成细晶结构，提高了机械强度，更符合直流电场陶瓷绝缘子材料的性能要求。符合直流电场陶瓷绝缘子材料的性能要求。

【技术实现步骤摘要】
直流电场陶瓷绝缘子材料及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种绝缘子材料，具体涉及一种直流电场陶瓷绝缘子材料及其制造方法。

技术介绍

[0002]直流输电相较于交流输电的电损极低，但直流电场中电荷的运动方向是不变的，与交流电场相比，直流电场会引起更严重的绝缘故障，因为在直流电场中，电荷会在绝缘体中积累，导致电场强度增加。因此，在直流输电系统中，绝缘子材料的要求更高。首先，直流电场要求绝缘子具有更高的击穿电压和更低的漏电流。同时，直流电场下，绝缘子的表面容易出现极化现象，导致表面电荷积累，进一步增加局部电场的强度。因此，陶瓷绝缘子材料需要具有优异的绝缘性能和防污性能，以避免这种情况的发生。其次，直流电场对陶瓷绝缘子材料的机械强度和耐磨性要求也更高。在直流输电系统中，由于电荷的累积效应，绝缘子的表面会出现晶粒粗大、断裂和磨损等问题。因此，直流电场陶瓷绝缘子材料需要具有更高的硬度和耐磨性。
[0003]制造直流电场陶瓷绝缘子材料需要综合考虑材料选择、制备工艺和设计优化等多方面的因素，只有在这些方面都得到合理的解决，才能制造出高质量的直流电场陶瓷绝缘子材料，以满足直流输电系统的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种直流电场陶瓷绝缘子材料及其制造方法，以解决陶瓷绝缘子材料在高压直流电场下长期使用所产生的电荷堆积问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]直流电场陶瓷绝缘子材料，所述材料由以下重量份的原料制得：
[0007]铝矾土38
‑
42份；
[0008]碳酸钡2
‑
4份；
[0009]钾长石10
‑
10.5份；
[0010]左云土18
‑
22份；
[0011]安口土20
‑
24份；
[0012]氧化锌2.5
‑
3份；
[0013]膨润土1
‑
3份。
[0014]进一步地，所述材料由以下重量份的原料制得：
[0015]铝矾土40份；
[0016]碳酸钡3份；
[0017]钾长石10.25份；
[0018]左云土20份；
[0019]安口土22份；
[0020]氧化锌2.75份；
[0021]膨润土2份。
[0022]进一步地，所述铝矾土经1420度煅烧，铝含量大于85％。
[0023]进一步地，所述钾长石的钾含量大于9.5％。
[0024]另一方面，提供如所述的材料的制造方法，所述方法包括：
[0025]测量所有原料的含水率，按配方减去水分含量，按干重称取所有原料；
[0026]混合所有原料，加热烘干；
[0027]将加热烘干后的原料装入球磨机内研磨15小时，测细度达到万孔筛余小于0.02％；
[0028]通过滤泥设备进一步滤掉水分，获得泥饼，再由泥饼通过练泥机挤出泥段陈腐备用。
[0029]进一步地，所述方法还包括：
[0030]对泥段进行烧结，包括：
[0031]升温至300℃之前为排潮期，控制升温速度30℃/小时以内，排出机械水；
[0032]300℃
‑
700℃之间为排水期，控制升温速度为50℃/小时，升温排出结晶水；
[0033]700℃
‑
950℃之间为中温期，控制升温速度为50℃/小时；
[0034]950℃
‑
1050℃之间为中保期，保温6小时；
[0035]1050℃
‑
1250℃之间为高温期，控制升温速度30℃/小时；
[0036]升温至1250℃之后为高保期，保温3小时；
[0037]停火。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0039]本专利技术选用离子半径较大的碳酸钡材料对电瓷材料进行了改性，碳酸钡与钾长石在高温烧成中生成钡玻璃并处于晶界层，形成了钡玻璃液相包裹晶相的显微组织结构，由于钡的离子半径大，在高压直流下将阻止离子位移，防止电荷堆积，提高了电阻率，能解决长期负荷直流电压下的离子电导问题。
[0040]另外，本专利技术通过加入氧化锌，使其在高温下能与游离石英生成低熔物以降低烧成温度形成细晶结构，提高了机械强度，更符合直流电场陶瓷绝缘子材料的性能要求。
具体实施方式
[0041]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。具体实施方式给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0042]本专利的描述中，需要理解的是，使用的所有技术以及科学术语具有与本专利所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，实施例中所用的试剂为市售商品，实施例中采用的装置为现有装置，对手段、试剂或装置的限定不能理解为对本专利的限制，同类型解决相同技术问题的手段、试剂或装置均在本专利的保护范围之内。
[0043]在本专利的描述中，需要理解的是，物质的量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0044]直流输电是未来发展的趋势，可降低电损，节约能耗，有不可估量的经济效益。本专利技术提供了一种直流电场陶瓷绝缘子材料，为无极非金属材料，所述材料由以下重量份的原料制得：
[0045]铝矾土38
‑
42份；
[0046]碳酸钡2
‑
4份；
[0047]钾长石10
‑
10.5份；
[0048]左云土18
‑
22份；
[0049]安口土20
‑
24份；
[0050]氧化锌2.5
‑
3份；
[0051]膨润土1
‑
3份。
[0052]其中：
[0053]所述铝矾土经1420度煅烧，铝含量大于85％；
[0054]所述钾长石的钾含量大于9.5％。
[0055]上述材料的制造方法包括：
[0056]S1：测量所有原料的含水率，按配方减去水分含量，按干重称取所有原料；
[0057]S2：混合所有原料，加热烘干；
[0058]S3：将加热烘干后的原料装入球磨机内研磨15小时，测细度达到万孔筛余小于0.02％；
[0059]S3：通过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直流电场陶瓷绝缘子材料，其特征在于：所述材料由以下重量份的原料制得：铝矾土38
‑
42份；碳酸钡2
‑
4份；钾长石10
‑
10.5份；左云土18
‑
22份；安口土20
‑
24份；氧化锌2.5
‑
3份；膨润土1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述材料由以下重量份的原料制得：铝矾土40份；碳酸钡3份；钾长石10.25份；左云土20份；安口土22份；氧化锌2.75份；膨润土2份。3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述铝矾土经1420度煅烧，铝含量大于85％。4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述钾长石的钾含量大于9.5％。5.如权利要求1所述的材料的制造方法，其特征在于：所述方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁敏杰，罗汉英，祁明，郭林泰，
申请(专利权)人：西安杰力特种瓷研制有限责任公司，
类型：发明
国别省市：