[发明专利]一种合金胶合剂配方及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金胶合剂配方及其制备方法和应用，尤其是涉及一种输变电线路绝缘子或极端环境用绝缘子合金胶合剂配方及其制备方法及其应用，属于金属材料合成技术领域。

背景技术

绝缘子一般为装配上金属附件的一定形状的绝缘材料。在结构上主要由绝缘件、金属附件和胶合剂组成。胶合剂将绝缘件与金属附件胶装为一整体，胶合剂起到了整体结构的组织连接作用。

国内的胶合剂主要用硅酸盐水泥制备。由于水泥材料成本较低，其制备的胶合剂具有一定的强度，因而在国内一直使用这种材料和其胶装工艺，经过多年的实际应用，我们发现这种材料存在着以下的问题：1、胶装周期长、功效低：水泥的胶装过程要经过水化、凝结与硬化三个阶段，整个胶装工艺需要有一个较长的养护时间，一般是4~5天； 2、水泥易松动：水泥胶合剂在配制过程中具有15~30%的水分，而在胶装养护过程中，水泥干燥收缩易产生水泥松动现象，导致绝缘子钢帽松动，使绝缘子整个力学性能降低，导致产品不合格；3、金属附件易腐蚀：水泥胶合剂在胶装工艺中易使金属附件的镀锌层遭到破坏，从而引起腐蚀作用，使金属附件的耐腐蚀性能下降；4、水泥胶合剂在胶装过程中由于某些成分（氧化钙等）的存在，导致水泥胶合剂内部产生有害应力，导致水泥胶合剂整体强度降低，影响整个绝缘子强度的下降；5、水泥、金属附件热膨胀系数差异过大（金属附件热膨胀系数1.2×10^-7/℃、水泥胶合剂热膨胀系数6~7×10^-6/℃），因此产品在胶装过程中，在遇到较大温差变化的情况下，两种材料不同程度的膨胀、冷缩将带来内应力，使绝缘子不断变化，从而导致产品可靠性差。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有连接强度高、胶装时间短、热膨胀系数差异小的合金胶合剂配方及其制备方法和应用。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种合金胶合剂配方，包括质量百分比分别为87~92%的铅、7~12%的锑、0.1~0.4%的砷和0.5~3%的铜，其中，合金胶合剂配方中的杂质铝、硅、铁的含量小于过0.5%。

一种合金胶合剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）备料：准备金属铅、锑和铜及非金属砷；

（2）烘炉：将坩埚炉温度设定为150~200℃，加入少量木炭后进行烘炉，烘炉时间为0.8-1h保持坩埚内干燥，无其他杂质；

（3）熔铅:将步骤（2）所述的经过烘炉后的坩埚炉的温度设定为330~370℃，然后向其中加入步骤（1）所述的质量百分比为87~92%的铅，然后向坩埚炉中加入木炭粉,始终保持木炭粉覆盖液面，在此条件下，进行铅的熔融处理，使铅全部熔化成铅水；

（4）混料熔融制备中间合金：将坩埚炉的温度设定为420~440℃，然后将质量百分比分别为7~12%的锑、0.1~0.4%的砷和0.5~3%的铜加入到所述的坩埚炉的铅水中，同时向坩埚炉中加入木炭粉,始终保持木炭粉覆盖液面，并在搅拌的情况下，熔融锑、铜和砷，形成混合金属液，在所有原料熔化后，将坩埚炉的温度设定为330~370℃，然后对混合金属液进行搅拌，混合均匀后冷却得到中间合金；

（5）制备合金胶合剂：将坩埚炉加热到170~200℃，然后向其中加入中间合金，同时向坩埚炉中加入木炭粉,始终保持木炭粉覆盖液面，然后将坩埚炉加热至360~410℃，将中间合金熔化后，加入质量百分比分别为87~92%的铅、7~12%的锑、0.1~0.4%的砷和0.5~3%的铜，全部熔化后，加入质量百分比为1~5%的石蜡，搅拌均匀后除渣，然后再保温15~20min后进行胶装，得到合金胶合剂。

进一步，步骤（1）中所述的铅、锑和铜的粒径均为10~20mm，而所述的砷的粒径为1~2mm。

而步骤（4）中的搅拌间隔时间为20~40min，每次搅拌时间为2~5min。

上述的合金胶合剂用于制备绝缘子。