[发明专利]特高压交流GIL用柔性界面功能梯度盆式绝缘子制造方法

权利要求书

1.特高压交流GIL用柔性界面功能盆式绝缘子制造方法，其中，柔性表面功能层为介电常数呈梯度分布的功能材料沉积层，建设方法为静电纺丝构筑法，该方法包括如下步骤:

1)制备环氧树脂材料：

(1)将双酚A型环氧树脂基体、聚酰胺和氧化铝按照100:38:330配比混合得到环氧树脂混合材料；

(2)电动搅拌20-30分钟，在-0.1MPa的真空度下真空脱泡一个小时；

(3)将步骤(2)中所得的环氧树脂混合材料浇注至经预热处理后内壁涂有脱模剂的盆式绝缘子模具内，进行抽空处理；

2)采用阶梯固化方法进行处理，固化过程分为两步：

(1)先将模具放入烤箱在130℃下进行一次固化7-8小时，然后脱模；

(2)脱模后的产品放入烤箱在130℃下进行二次固化8-9小时，冷却后即可得到环氧树脂盆式绝缘子试样；

3)制备静电纺丝前驱体溶液：

(1)将PVA粉末以10wt％的浓度溶解在去离子水中得到PVA溶液，将BaTiO₃粉末以10wt％的比例分散在无水乙醇中得到BaTiO₃溶液；

(2)将步骤(1)中的PVA溶液与BaTiO₃溶液分别以10:1、1:1的比例均匀混合，电机搅拌40-60分钟，超声震荡2-3小时，温度90℃，使BaTiO₃粉末在PVA溶液里均匀分散；

(3)将经过步骤(2)处理后的溶液置于真空箱中，常温真空脱泡处理30-40min，除去PVA/BaTiO₃溶液中的气泡，静置30min得到不同浓度BaTiO₃含量的纺丝前驱体溶液；

4)对环氧树脂盆式绝缘子进行梯度设计：

(1)将其表面由内向外分为五个紧密相连的环形，令环形的介电常数依次减小；

(2)将环氧树脂盆式绝缘子放置于静电纺丝设备内，按照单调分布梯度在不同位置电纺不同浓度BaTiO₃的静电纺丝溶液得到二维梯度分布的盆式绝缘子；

其中，步骤4)中的静电纺丝过程为：

(1)将前驱体溶液转移到注射器中进行静电纺丝，向上排出针管内多余气体，注射器出口处连接塑料软管，软管另一端接金属针头；

(2)缓慢增加针头处的电压，针头处混合液滴呈丝状喷出，通过注射泵控制溶液流速；

(3)带有BaTiO₃的PVA丝状粘稠溶液会定向喷涂缠绕在被沉积试样表面，在圆台绝缘子表面构建介电常数梯度分布的功能材料层；

(4)电纺完成之后，将绝缘子置于80-90℃的真空烘箱中干燥10-12小时，最终在绝缘子的表面形成一层均匀、致密的PVA/BaTiO₃功能梯度层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中分步骤(1)中高介电常数材料粒径为10nm以下的纳米BaTiO₃粉末。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中分步骤(3)中根据绝缘子表面功能层建设方案，不同梯度不同浓度BaTiO3溶液至少两种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中分步骤(2)中按照单调分布梯度在不同位置溅射时间范围为30-60分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝过程中分步骤(2)中纺丝过程中的射频电压为7-10kV，距离为7-10cm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝过程中分步骤(2)中纺丝过程中的纺丝溶液流速为0.5-2ml/h。