[发明专利]用于真空灭弧室的高强韧性和高绝缘强度的陶瓷制备工艺

说明书

本发明提供了一种用于真空灭弧室的高强韧性和高绝缘强度的陶瓷制备工艺，陶瓷制备工艺包括如下步骤：提供氮化硅粉体以及氮化硼粉体，其中，以重量份计，氮化硅粉体占70‑100份，氮化硼粉体占70‑100份；将氮化硅粉体以及氮化硼粉体混合并进行第一球磨，得到SiBN粉末；提供短切碳纤维以及碳酸钙晶须；将SiBN粉末、短切碳纤维以及碳酸钙晶须混合并进行第二球磨，得到改性SiBN粉末；对改性SiBN粉末进行第一热处理，得到第二改性SiBN粉末；对第二改性SiBN粉末进行第一急冷处理，得到第三改性SiBN粉末；对第三改性SiBN粉末进行真空热压烧结，得到陶瓷块；对陶瓷块进行第二急冷处理，得到高强韧性和高绝缘强度的陶瓷块。

技术领域

本发明涉及真空灭弧室技术领域，特别涉及一种用于真空灭弧室的高强韧性和高绝缘强度的陶瓷制备工艺。

背景技术

真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。真空灭弧室从用途上又分为断路器用灭弧室和负荷开关用灭弧室，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于真空灭弧室的高强韧性和高绝缘强度的陶瓷制备工艺，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于真空灭弧室的高强韧性和高绝缘强度的陶瓷制备工艺，其特征在于，陶瓷制备工艺包括如下步骤：提供氮化硅粉体以及氮化硼粉体，其中，以重量份计，氮化硅粉体占70-100份，氮化硼粉体占70-100份；将氮化硅粉体以及氮化硼粉体混合并进行第一球磨，得到SiBN粉末；提供短切碳纤维以及碳酸钙晶须；将SiBN粉末、短切碳纤维以及碳酸钙晶须混合并进行第二球磨，得到改性SiBN粉末；对改性SiBN粉末进行第一热处理，得到第二改性SiBN粉末；对第二改性SiBN粉末进行第一急冷处理，得到第三改性SiBN粉末；对第三改性SiBN粉末进行真空热压烧结，得到陶瓷块；对陶瓷块进行第二急冷处理，得到高强韧性和高绝缘强度的陶瓷块。

优选地，上述技术方案中，在改性SiBN粉末中，以重量份计，SiBN粉末占70-100份、短切碳纤维占5-8份以及碳酸钙晶须占4-6份。

优选地，上述技术方案中，第一球磨具体为：使用行星球磨机进行球磨，其中，球磨气氛为真空气氛，球磨气压低于0.05Pa，主转盘转速为100-200r/min，行星盘转速为500-600r/min，球磨时间为5-8h。

优选地，上述技术方案中，第二球磨具体为：使用行星球磨机进行球磨，其中，球磨气氛为真空气氛，球磨气压低于0.05Pa，主转盘转速为400-500r/min，行星盘转速为800-1000r/min，球磨时间为1-3h。

优选地，上述技术方案中，对改性SiBN粉末进行第一热处理具体为：热处理气压低于0.01Pa，热处理温度为500-700℃，热处理时间为5-7h。

优选地，上述技术方案中，对第二改性SiBN粉末进行第一急冷处理具体为：将盛放第二改性SiBN粉末的容器放入液氮中，急冷处理时间为50-80s。

优选地，上述技术方案中，对第三改性SiBN粉末进行真空热压烧结具体为：烧结气压低于0.01Pa，烧结温度为1790-1820℃，烧结压力为70-120MPa，烧结时间为10-20min，在升温过程中，当温度低于1000℃时，升温速率为100-130℃/min，当温度处于1000-1700℃时，升温速率为30-50℃/min。