[发明专利]一种电瓷绝缘子及其制备方法

权利要求书

1.一种电瓷绝缘子，其特征在于，所述电瓷绝缘子，由如下质量份数的原料组成：陶瓷粉40～60份、莫来石粉20～30份、矿化剂3～8份、分散剂8～15份、成型剂0.5～1份、稀土掺杂剂2～12份，所述莫来石粉的质量密度为2.82～3.24g/cm³；

所述电瓷绝缘子的制备方法按照如下步骤进行：

湿混：取所述陶瓷粉、所述莫来石粉、所述矿化剂以及所述稀土掺杂剂置于混匀机中进行混匀，得混匀物料；

干燥：将所述混匀物料使用喷雾法进行干燥，得干燥物料；

预烧：将所述干燥物料转移至烤瓷炉中进行预烧，温度范围1000～1150℃，得预烧物料；

粉碎：将所述预烧物料转移至粉碎装置中，向其中分3～5次加入所述分散剂进行混合粉碎，至粒径不超过1μm，得粉碎物料；

压制：将所述粉碎物料与所述成型剂置于压模机进行压制，得压制物料；

烧结：将所述压制物料置于硅钼棒电炉中进行烧结，所述烧结按照如下4个阶段进行：S1：以8～10℃/min的速率由室温升温至280～300℃后恒温，恒温时间1～3h；S2：以8～10℃/min的速率升温至1000～1050℃后恒温，恒温时间1～5h；S3：以6～8℃/min的速率升温至1200～1260℃，恒温时间1～5h；S4：以6～8℃/min的速率升温至1450～1500℃，恒温0.5h，得烧结瓷坯；

施釉：向所述烧结瓷坯表面进行施釉处理，得施釉瓷坯；

釉烧：将所述施釉瓷坯置于釉烧炉中进行釉烧，得成品电瓷绝缘子；

所述成型剂为高温胶与甲基乙烯基硅橡胶的混合物，所述高温胶为纳米硅铝酸盐与改性异氰脲酸酯固化剂；

所述陶瓷粉为Mg-Ca-Si三元陶瓷粉末，所述Mg-Ca-Si三元陶瓷粉末中各氧化物质量占比分别为MgO 20％～ 30％、CaO 20％～40％、SiO₂ 40％～50％。

2.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述莫来石粉包括以下质量百分数的组分Al₂O₃ 68％～75％，SiO₂ 22.0％～26.2％，余量为Fe、Ti、Ca、Mg、K、Na的氧化物。

3.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述稀土掺杂剂为三氧化二钇、三氧化二镧以及三氧化二钐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述矿化剂为石灰石粉、滑石粉以及钛白粉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述成型剂中，所述高温胶与所述甲基乙烯基硅橡胶质量比为18～20:1；所述高温胶中，所述纳米硅铝酸盐与所述改性异氰脲酸酯固化剂的质量比为10～20:1。

6.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述粉碎步骤中，所述粉碎装置为球磨机、振磨机、砂磨机中的一种。

7.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述压制成型步骤中，所述压模机压力控制在0.8～1.2t/cm²。

8.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于，在所述烧结和所述施釉步骤之间，还设置有冷却步骤，所述冷却按照如下步骤进行：A1：以6～8℃/min的速率由所述S4的最高温度降温至1050～1200℃后恒温，恒温时间2h；A2：以8～10℃/min的速率降温至600～750℃后恒温，恒温时间0.5h；A3：以8～10℃/min的速率降温至200～300℃后，自然冷却至80℃以下，得冷却烧结瓷坯。

9.根据权利要求1所述的电瓷绝缘子，其特征在于：所述釉烧步骤中，所述釉烧最高温度范围是950～1050℃。