[发明专利]高强度铝质电瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电瓷技术领域，特别是涉及一种高强度铝质电瓷及其制备方法。

背景技术

电瓷为瓷质的电绝缘材料，具有良好的绝缘性和机械强度，如瓷绝缘子。瓷绝缘子因其高稳定性、抗腐蚀性等优异性能，在绝缘子行业一直属于应用最为广泛的绝缘材料。作为各种电器设备支撑和绝缘的主体，长期运行过程中，支柱瓷绝缘子要承受导线张力、风力以及短路电流电动力等作用，这些力垂直作用于支柱瓷绝缘子轴线方向，造成弯曲负荷。此外，还有电器重力、支柱元件自重以及运行中可能发生的地震、雷击、温度急变等恶劣自然环境的作用在支柱瓷绝缘子上。因此，随着我国电网超高压、特高压方向的快速发展，电力系统的安全稳定运行对支柱瓷绝缘子的强度尤其抗弯强度提出了更高的要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种抗弯强度高的高强度铝质电瓷及其制备方法。

一种高强度铝质电瓷，原料以质量百分数计，包括以下成分：矾土45～50％，长石10～15％，粘土35～45％及稀土氧化物0.2～2％。

上述高强度铝质电瓷，掺入稀土氧化物，有利于增加电瓷显微结构中莫来石相的生成，针状莫来石穿插于片状刚玉相中，形成网状结构，可显著提高电瓷材料的抗弯强度，电瓷的抗弯强度包括干燥抗弯强度、干燥吸湿抗弯强度、无釉抗弯强度及上釉抗弯强度均有所提高，其中无釉瓷和上釉瓷的抗弯强度均提高20％以上，上述高强度铝质电瓷适用于超高压、特高压技术领域。

在其中一个实施例中，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述矾土包括以下成分：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃及TiO₂。

在其中一个实施例中，所述矾土以质量百分数计，包括85～90％的Al₂O₃，6～10％的SiO₂，0.5～1.5％的Fe₂O₃，1.0～4.5％的TiO₂。

在其中一个实施例中，所述粘土包括SiO₂、Al₂O₃及Fe₂O₃。

在其中一个实施例中，所述粘土以质量百分数计，包括54～60％的SiO₂，30～40％的Al₂O₃，0.5～2.0％的Fe₂O₃。

一种高强度铝质电瓷的制备方法，包括以下步骤：

提供原料：以质量百分数计，矾土45～50％，长石10～15％，粘土35～45％及稀土氧化物0.2～2％；

将所述原料混合球磨，除铁，挤压成型，焙烧，得到所述高强度铝质电瓷。

在其中一个实施例中，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镧、氧化铈中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述球磨得到粒度达45μm以下的颗粒。

在其中一个实施例中，所述焙烧的温度为1225±5℃。

附图说明

图1为一实施方式的高强度铝质电瓷的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

一实施方式的高强度铝质电瓷，原料以质量百分数计，包括以下成分：矾土45～50％，长石10～15％，粘土35～45％及稀土氧化物0.2～2％。

电瓷主要包括长石质瓷、氧化铝瓷以及滑石瓷等其他陶瓷。其中，氧化铝瓷也称为铝质电瓷。铝质电瓷属于多组织材料，主要由刚玉、莫来石、玻璃相和气孔等组成。高强度铝质电瓷材料合理的主晶相应以刚玉、莫来石为主，而石英、玻璃相及气孔相的量较少。

上述高强度铝质电瓷，掺入稀土氧化物，有利于增加电瓷显微结构中莫来石相的生成，针状莫来石穿插于片状刚玉相中，形成网状结构，可显著提高电瓷材料的抗弯强度，电瓷的抗弯强度包括干燥抗弯强度、干燥吸湿抗弯强度、无釉抗弯强度及上釉抗弯强度均有所提高，其中无釉瓷和上釉瓷的抗弯强度均提高20％以上，上述高强度铝质电瓷适用于超高压、特高压技术领域。