一种具有较高绝缘特性的电容器制造技术

一种具有较高绝缘特性的电容器，构成中包括多个金属极板、多个电介质膜片和第一电极与第二电极，其中，多个金属极板与多个电介质膜片交替叠放在一起，所述第一电极与奇数层的金属极板电连接，第二电极与偶数层的金属极板电连接，所述电介质膜片为嵌入陶瓷绝缘子瓷体颗粒的聚合物薄膜片。本实用新型专利技术由于嵌入陶瓷绝缘子瓷体颗粒，既避免了资源的浪费，又减少了废旧陶瓷绝缘子对环境造成的污染，而且，由其制得的电容器具有较好的绝缘电气性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用废旧陶瓷绝缘子瓷体作为电介质的电容器，属于电容器

技术介绍
电容器广泛应用于各种电子产品和电力系统中，不论何种类型的电容器，电介质都是不可或缺的，因此电容器生产企业需要使用大量的电介质，传统电容器中所用的电介质有云母、石英、陶瓷、薄膜，等等。在电力系统的输配电线路中，每年都要替换掉大量的陶瓷绝缘子，这些废旧绝缘子仍然具有良好的绝缘性能，如果直接丢弃或者填埋，不仅会造成资源的浪费，而且由于陶瓷绝缘子本身性质稳定，极难降解，还会对环境造成污染。因此，如果能够将废旧陶瓷绝缘子瓷体加工成电容器的电介质，就会避免资源的浪费并减少环境污染。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种以废旧陶瓷绝缘子瓷体作为电介质的具有较高绝缘特性的电容器，以避免资源的浪费，减少环境污染。本技术所述问题是以下述技术方案实现的:一种具有较高绝缘特性的电容器，构成中包括多个金属极板、多个电介质膜片和第一电极与第二电极，其中，多个金属极板与多个电介质膜片交替叠放在一起，所述第一电极与奇数层的金属极板电连接，第二电极与偶数层的金属极板电连接，所述电介质膜片为嵌入陶瓷绝缘子瓷体颗粒的聚合物薄膜片。上述具有较高绝缘特性的电容器，所述聚合物薄膜片的厚度为15 1000微米，陶瓷绝缘子瓷体颗粒的直径为0.01 200微米。上述具有较高绝缘特性的电容器，所述多个金属极板的数量为2 20个。上述具有较高绝缘特性的电容器，所述聚合物薄膜片中嵌入的陶瓷绝缘子瓷体颗粒的重量占聚合物薄膜片总重的20% 40%。本技术的电介质膜片由聚合物薄膜和嵌入其内部的陶瓷绝缘子瓷体颗粒构成，其中的陶瓷绝缘子瓷体颗粒由废旧陶瓷绝缘子瓷体制成，既避免了资源的浪费，又减少了废旧陶瓷绝缘子对环境造成的污染。而且，由于陶瓷绝缘子、尤其是高压陶瓷绝缘子的电气性能非常好，故由其制得的电容器也具有较好的绝缘电气性能。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中各标号清单为:1、第一电极，2、第二电极，3、金属极板，4、电介质膜片。具体实施方式电容器的电容计算公式为(:=#，其中S表示极板的有效表面积(上下极板完 a全重合时就是极板的面积)，d表示上下极板之间的距离，ε表示极板间电介质的介电常数，常用的电介质有:石英砂，云母片，陶瓷等。由公式可知，选择介电常数大的电介质可以提高电容器的电容，因此电容器工业在制备大电容时会倾向于选择介电常数大的电介质。在电力系统中，需要使用大量的陶瓷绝缘子，这些绝缘子要求有较高的绝缘特性，因此，制作绝缘子的陶瓷，介电常数都很大，在一些超高压线路以及变电站中使用的支柱性绝缘子，介电常数会更大。由于线路中的绝缘子会遭受雷击、线路过电压和导线外力的破坏，因此，电力公司每年会更换大量被击穿或者破损的绝缘子。替换下来的陶瓷绝缘子，其整体的绝缘性能会由于被击穿时形成内部放电通道而部分乃至全部丧失，然而，如果将其粉碎，放电通道将不复存在，颗粒状的陶瓷粉仍然具有较高的介电常数。采用球磨粉碎机加工废旧陶瓷绝缘子瓷体，磨至微米级。本技术正是基于此，将电力系统中废旧陶瓷绝缘子瓷体分类粉碎，作为电容器工业的电介质原材料。陶瓷绝缘子成本较高，例如线路中最小型号的陶瓷绝缘子:ΕΧ-1低压架空线路瓷绝缘子，价格为5.88元，而大型的ZSW-110支柱瓷绝缘子，价格为:253.88元。但是，如果废旧陶瓷绝缘子直接丢弃，由于其性质稳定，难以降解，考虑输电线路的环境(穿越大面积山川土地)，必然会形成固体垃圾，污染土壤。本技术针对电力系统的现状，不仅解决了废旧绝缘子的处理问题，而且降低了线路的运行成本。制造过程:第一步:取材，将收集到的废旧陶瓷绝缘子瓷体按照型号和组成分类，将型号相同的陶瓷绝缘子瓷体归为一 组，查阅各组型号陶瓷绝缘子瓷体的主要成分，然后将成分相同或者相近的各组归为一批，分批加工。第二步:加工，采用球磨机将各批次挑选好的陶瓷绝缘子瓷体球磨到0.01 200微米。第三步:制膜，借用热塑性聚合物材料的成膜工艺，将陶瓷粉料分散到定向排列的聚合物(例如聚丙烯薄膜)中，经过挤压和拉伸工艺制成高强度、高韧性的陶瓷膜(厚度为15 1000微米)，替代传统的有机薄膜。仿照流延法(流延法又称刮刀法、带式法或浇注法，最早用于生产陶瓷基板)将聚丙烯加热至熔融，同时加热陶瓷粉至同样温度，保持温度不变，熔融的聚丙烯经真空脱泡后，在刮刀的作用下在基带上流延出连续、厚度(约为15 1000微米)均匀的聚丙烯膜，按体积比2:1在熔融的聚丙烯表面上均匀铺上一层球磨后的陶瓷粉，外力加压，使陶瓷粉固体颗粒进入熔融的聚丙烯，冷却后形成表面带有陶瓷体颗粒的膜带，经冲片获得电介质膜片。第四步:压装、引线、装配，(此过程沿用现如今制作电力电容器的方法)。第五步:指标检测，检测产品的电容值，耐压值，介质损耗角正切，绝缘阻值等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有较高绝缘特性的电容器，其特征是，构成中包括多个金属极板（3）、多个电介质膜片（4）和第一电极（1）与第二电极（2），其中，多个金属极板（3）与多个电介质膜片（4）交替叠放在一起，所述第一电极（1）与奇数层的金属极板（3）电连接，第二电极（2）与偶数层的金属极板（3）电连接，所述电介质膜片（4）为嵌入陶瓷绝缘子瓷体颗粒的聚合物薄膜片。

【技术特征摘要】
1.一种具有较高绝缘特性的电容器，其特征是，构成中包括多个金属极板(3)、多个电介质膜片(4)和第一电极(I)与第二电极(2),其中，多个金属极板(3)与多个电介质膜片(4)交替叠放在一起,所述第一电极(I)与奇数层的金属极板(3)电连接,第二电极(2)与偶数层的金属极板(3)电连接，所述电介质膜片(4)为嵌入陶瓷绝缘子瓷体颗粒的聚合物薄膜片。2.根据权利要求1所述的一种具有较...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忍，刘云鹏，许自强，庞永超，许艳，周雪，何璇，黄沈海，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：实用新型
国别省市：