[发明专利]一种高耐寒性的瓷绝缘子及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高耐寒性的瓷绝缘子，包括：半山泥22～30份，长丰泥15～25份，伊利石12～22份，铝矾土10～18份，分子筛10～18份，膨润土10～18份，氧化锆10～18份，磷酸钙纤维10～18份，增强纤维3～15份，硼酸3～15份，改性纳米二氧化钛‑硅微粉添加剂1～8份，海泡石粉2～8份，偶联剂1～8份，表面活性剂1～8份，防冻剂1～8份。本发明的绝缘子采用多种功能性原料复配，提高绝缘子的耐寒性。本发明还提供了一种高耐寒性的瓷绝缘子的制备方法，包括：改性纳米二氧化钛‑硅微粉添加剂的制备；原料的分批混合球磨、改性；过筛、除铁：压滤、陈腐：坯件成型、干燥；上釉、烧成；胶装、养护。通过本发明的方法得到的绝缘子具有机械强度高、抗冻融性能优异的特点。

技术领域

本发明涉及电瓷绝缘子技术领域，尤其涉及一种高耐寒性的瓷绝缘子及其制备方法。

背景技术

绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件，能够耐受电压和机械应力作用。它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。

随着我国电气化铁道的快速发展，铁路正逐渐向极寒冷地区延伸，铁路网对绝缘子的需求也越来越大，其性能直接影响铁路的正常供电和行车安全。用于极寒冷地区铁路电网的陶瓷绝缘子，需承受低温冰冻、雷电冲击、介质劣化等恶劣的工作环境，其必须具备良好的抗冻融性能，从而避免出现冻裂、老化、强度降低等问题。一旦绝缘子受损，将导致整条铁路线路瘫痪。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种适用于极寒冷地区输电线路的瓷绝缘子。

本发明提供了一种高耐寒性的瓷绝缘子，其配方包括以下重量份的原料：半山泥22～30份，长丰泥15～25份，伊利石12～22份，铝矾土10～18份，分子筛10～18份，膨润土10～18份，氧化锆10～18份，磷酸钙纤维10～18份，增强纤维3～15份，硼酸3～15份，改性纳米二氧化钛-硅微粉添加剂1～8份，海泡石粉2～8份，偶联剂1～8份，表面活性剂1～8份，防冻剂1～8份。

本发明的半山泥、长丰泥和分子筛是绝缘子中形成玻璃网络的主要成分，有利于提高网络的致密程度和硬度。

传统的瓷绝缘子中使用长石作为原料之一，其属于脊性原料，不利于其在泥料中均匀分布，从而导致瓷绝缘子的机、电、热性能得不到充分发挥；配方使用伊利石代替长石，伊利石是常见的一种黏土矿物﹐常是形成其他黏土矿物的中间过渡性矿物，无膨胀性和可塑性。伊利石具有光滑、明亮、细腻、耐热等优越的化学和物理性能，可提高泥浆的悬浮性和流动性，改善瓷绝缘子质量和机械性能。

铝矾土中的绝大部分成分为三氧化二铝，在烧成过程中大部分以刚玉微晶形式存在于绝缘子中，直接提高绝缘子的硬度，小部分熔入玻璃体，增强玻璃网络，进一步提高硬度。

氧化锆的折射率大、熔点高、耐蚀性强，在高温状态下不易熔于玻璃体的特性，提高绝缘子中晶体含量，从而提高绝缘子的硬度。

磷酸钙纤维在坯料中可形成网状包裹结构，不仅可以增加绝缘子的硬度，降低坯料的熔融温度；而且还可以利用其在绝缘子表面上形成孔状结构，使釉浆中的熔块、固溶体渗入其中使绝缘子坯料与釉面结合更加牢固；此外，利用其的光催化性能，使得釉面具有极好的自洁效果。

膨润土能在水中溶胀分散成胶体级粘粒，可以改善泥浆的悬浮性，提高泥浆的粘接性，使原料中多种无机物紧密粘合在一起，增加了绝缘子的致密性和紧固性，从而提高绝缘子的抗机械冲击性。

本发明原料中添加的增强纤维，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动，添加到原料中可增强绝缘子的耐温性和机械应力。