[发明专利]一种变压器用氧化铝陶瓷骨架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种变压器用氧化铝陶瓷骨架及其制备方法，一种变压器用氧化铝陶瓷骨架的制备方法，包括如下步骤：取氧化铝、改性高岭土、锂基膨润土、氮化硅、烧结助剂以及骨架粘结剂，将其粉碎、球磨、固化以及烧结后得到变压器用氧化铝陶瓷骨架。本发明通过改性高岭土、锂基膨润土以及骨架粘接剂的配合，可以降低坯体在烧结时的收缩情况，减少陶瓷骨架发生变形、翘边以及开裂的现象。

技术领域

本发明涉及变压器骨架材料技术领域，更具体的说，它涉及一种变压器用氧化铝陶瓷骨架用氧化铝浆料及其制备方法。

背景技术

变压器骨架又称变压器线架，是变压器的主体结构组成部分，其主要作用是为变压器中的铜线提高缠绕的空间；传统的变压器骨架材料是用绝缘性能优异的酚醛树脂制备的，但是由于酚醛树脂的导电系数较低，散热性能较差，将其用于变压器骨架使用时，不利于变压器的散热，因此绝缘性能以及散热性能优异的氧化铝陶瓷材料更适合制作变压器的骨架。

氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al₂O₃)为主体的材料，具有较好的传导性、机械强度和耐高温性，其导热系数大，具有很好的散热性能，可以弥补传统的变压器骨架散热性能差的缺陷。氧化铝材料是无机材料，其制品的成型方法主要有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法，在成型的过程中，需要在较高的温度下进行烧结，但是在氧化铝陶瓷烧结的过程中，其坯体的体积会逐渐缩小，成品会发生10-20％的收缩，容易造成陶瓷骨架成品的变形，容易产生翘边以及开裂的现象，影响其外观及使用寿命，降低了成品的合格率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种变压器用氧化铝陶瓷骨架的制备方法，其通过改性高岭土、锂基膨润土以及骨架粘接剂的配合，可以降低坯体在烧结时的收缩情况，减少陶瓷骨架发生变形、翘边以及开裂的现象。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种变压器用氧化铝陶瓷骨架的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)以重量份数计，取氧化铝90-95份、改性高岭土10-15份、锂基膨润土3-5份、氮化硅1-2份、烧结助剂1-2份以及骨架粘结剂1-2份，将其粉碎后，得到粒径为0.3-0.8mm的混合粉料；

(2)将混合粉料置于球磨机中，湿法球磨12-16h，得到含水量为30-35％的陶瓷浆料；

(3)将陶瓷浆料置于模具中，通入惰性气体，在压力为20-25MPa、温度为200-220℃的条件下，固化1-2h，得到坯体；

(4)将坯体置于800-900℃的温度下，预烧2-3h后，升温至1400-1500℃，保温烧结2-3h，冷却后，得到变压器用氧化铝陶瓷骨架。

通过采用上述技术方案，通过改性高岭土、锂基膨润土以及骨架粘接剂的配合，可以提高陶瓷浆料的粘度，有利于维持陶瓷浆料的稳定性以及均匀性，减少原料粒子沉降；并且可以降低坯体在煅烧时的收缩情况，减少陶瓷骨架发生变形、翘边以及开裂的现象。

进一步地，所述改性高岭土采用如下方法制备：取20-30份高岭土，向其中加入40-50份体积分数为2％的硝酸溶液，搅拌6-8h后，用乙醇溶液对其洗涤，得到酸化高岭土；向酸化高岭土中加入3-5份氧化镁、1-2份硬脂酸，在以乙醇溶液为溶剂的球磨机中湿法球磨6-8h，得到混合料；将混合料置于130-150℃的温度下，干燥6-8h后，将其置于800-900℃的温度下，煅烧3-4h，得到改性高岭土。

通过采用上述技术方案，采用硝酸酸化处理的高岭土，可以提高其吸附性以及活性，有利于提高氧化镁、硬脂酸对酸化高岭土的处理效率；改性高岭土的加入，可以改善氧化铝与骨架粘结剂的相容性，提高陶瓷浆料中原料离子的分散性，改善陶瓷骨架收缩不一致的现象，降低变形、开裂的现象，有利于提高成品的合格率。