[发明专利]一种轻质电瓷的制备方法及轻质电瓷

说明书

本发明公开了一种轻质电瓷的制备方法及轻质电瓷，所述制备方法具体包括如下步骤：a.将电瓷的原料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末按体积百分含量混合，将混合后的粉料装入混料罐中，通过持续滚动混料罐将粉体混合均匀后取出备用；b.将混合均匀的粉料依次经过制浆、成型、烧结，获得轻质电瓷。所述轻质电瓷中植入有小尺寸气孔。该制备方法操作简单、易于在生产中大规模推广，适于制造性能优异的轻质电瓷。

技术领域

本发明属于电瓷领域，具体涉及一种轻质电瓷的制备方法及轻质电瓷。

背景技术

陶瓷具有机械强度高、硬度高、耐腐蚀、耐候性优异、绝缘电阻率大、耐压性能好等优异的机电性能，并且原材料来源广泛，成本较为低廉，被作为绝缘材料广泛应用于电力系统中。应用于电力系统中的陶瓷绝缘材料称为电工陶瓷，简称电瓷，在使用中兼具结构支撑和电器绝缘的作用。电瓷是电力工业的重要基础器件，电瓷制造业是国民经济的基础产业，因此，电瓷技术对电力系统的发展至关重要。

然而，密度高是电瓷的一个主要短板，极大的增加了电瓷的运输和安装成本。近年来，随着电力系统电压的提升，对高压电瓷、超高压电瓷和特高压电瓷的需求量越来越大，尤其的，在高压尤其是超高压、特高压环境中使用的电瓷体积大，这导致它们运输和安装成本很大。因此，在保持电瓷优异的介电击穿强度的前提下，减小电瓷的密度，即实现轻质电瓷的制备，是目前一个亟待解决的问题。

发明内容

基于上述问题，本发明给出了一种轻质电瓷的制备方法及轻质电瓷，该制备方法操作简单、易于在生产中大规模推广，适于制造性能优异的轻质电瓷。

为达到目的，本发明具体的技术方案如下：

一种轻质电瓷的制备方法，该方法在电瓷中植入小尺寸气孔降低电瓷的密度，所述制备方法具体包括如下步骤：

a.将电瓷的原料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末按体积百分含量混合，将混合后的粉料装入混料罐中，通过持续滚动混料罐将粉体混合均匀后取出备用；

b.将混合均匀的粉料依次经过制浆、成型、烧结，等制备工艺后获得轻质电瓷。

优选地，步骤a中，PMMA粉末的粒径D应满足D＜446E^-1.06，其中，D的单位是μm，E是未植入小尺寸气孔的电瓷的介电击穿强度，单位是kV/mm。

优选地，步骤a中，原料中混入的PMMA粉末的体积百分含量不高于20％。

优选地，步骤b中，烧结的气氛是氧化气氛。

优选地，步骤a中，PMMA粉末的粒径D应满足D＜446E-^1.06，其中，D的单位是μm，E是电瓷工作环境中承受的最大电场强度，单位是kV/mm。

本发明还提供一种按照前述的轻质电瓷的制备方法制备出的轻质电瓷，所述轻质电瓷中植入有小尺寸气孔。

优选地，所述轻质电瓷的气孔率最高达15％。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明技术方案作进一步介绍。

本发明在电瓷中植入小尺寸气孔降低电瓷的密度，获得所需的轻质电瓷。通过在电瓷中植入小尺寸气孔，在降低其密度的同时可以保持其具有优异的高压绝缘性能。在电瓷内的气孔尺寸较大时，气孔内的气体会在电瓷发生介电击穿前发生局部放电，进而降低电瓷的介电击穿强度。气孔内气体局部放电的电场强度随气孔尺寸的减小而增加。通过减小气孔的尺寸，可以实现在电瓷发生介电击穿前，气孔内的气体不会发生局部击穿，进而保证不会降低电瓷的介电击穿强度。

本发明轻质电瓷制备过程中，通过电瓷粉料中混入PMMA粉末实现植入小尺寸气孔降低电瓷密度的目的，具体包括如下步骤：