[发明专利]一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件领域，尤其涉及一种抗冲击陶瓷绝缘子及其制造方法。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。

早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证；同时，绝缘子应具有足够的电气绝缘强度、耐潮湿性能和耐高温性能。

在国内已申请的相关专利中，专利《一种玻璃绝缘子》（申请号：201210349297.3，公开日：2013～01～16），公开了一种稳定性好的玻璃绝缘子的成份配方，但由于是制粉后烧结，脆性较大且结合力较差，无法在零度自爆后仍保留基本的工作性能，而且由于粉体重融破坏了玻璃快速冷却带来的钢化效果和表面压应力，机械性能较差且使用寿命短（表面压应力能显著提高使用寿命），另一方面，并没有进行韧化及抗冲击处理，使该玻璃绝缘子易受物理冲击或冷热循环而损坏；专利《复合玻璃钢绝缘子》（申请号：201210470969.6，公开日：2014～06～04），公开了一种外套硅胶膜的玻璃绝缘子，但由于玻璃本体未进行强度改良处理，该绝缘子综合性能较差，该发明中优选的黑色硅胶膜由于透光率差，破坏了玻璃绝缘子相对于瓷质绝缘子最大的优势——缺陷可见，使得维护更换更为困难，即使绝缘子发生了零度自爆也不易发现和处理，另一方面，由于该发明并没有针对玻璃绝缘子本体进行电气性能改良，其电气性能较差。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种抗冲击能力强、本体韧性好、综合机械性能好、使用寿命长、透光率高、电气性能优良的抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种抗冲击韧化玻璃绝缘子的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1）生产前准备

①玻璃本体原材料包括以下重量份的组分：二氧化硅70～80份、氧化钙8～10份、碳酸钠10～15份及氧化镁粉3～5份；

②功能辅材包括以下重量份的组分：直径0.05mm～0.1mm的不锈钢丝3～5份、磷粉1～2份、碳粉1～2份；

③工艺辅材包括：足量脱模剂、足量氮气；

④工艺装备包括：底部中心设有螺钉状结构的并在内表面喷涂有WC基耐磨涂层的金属模、与金属模匹配的振动装置；

2）玻璃的熔融与强化

①将1）中步骤①准备的玻璃本体原材料混合均匀，然后采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1300℃～1400℃，熔融时间为到达指定温度后保温30min～40min，获得原始玻璃熔融流体；

②步骤①完成后，通入足量氮气，再添加磷粉和碳粉，搅拌均匀，保温5min～10min，获得待用强化玻璃熔融流体；

3）绝缘子成型

①将不锈钢丝编织成与所需绝缘子外形相仿的旋转体网篮结构，该网篮的三维轮廓尺寸均在所需绝缘子三维轮廓尺寸基础上减少20mm～30mm；

②步骤①获得的旋转体网篮结构不锈钢丝放置于内表面涂抹了足量脱模剂的金属模中心，金属模内设的螺钉状结构穿过旋转体网篮结构不锈钢丝的轴线，获得预制金属模；

③通入足量氮气，将预制金属模加热至650℃～700℃，获得待用金属模；

④将2）中步骤②获得的待用强化玻璃熔融流体在氮气环境里缓慢注入步骤③获得的待用金属模；

⑤步骤④完成后与金属模匹配的振动装置启动，持续时间10min～15min，获得绝缘子液态毛坯；

⑥完成后以5bar～8bar的压力通入氮气，至绝缘子液态毛坯冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；

⑦采用金刚石磨料振动去毛刺设备对步骤⑥获得的绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。

一种根据上述制造方法所制造出的抗冲击韧化玻璃绝缘子，包括玻璃本体和不锈钢丝网篮，其中玻璃本体包括以下重量份的成分：二氧化硅70～80份、氧化钙8～10份、碳酸钠10～15份、氧化镁3～5份、磷1～2份、碳1～2份；不锈钢丝网篮由直径0.05mm～0.1mm的不锈钢丝制成，其三维轮廓尺寸比绝缘子三维轮廓尺寸少20mm～30mm。