[发明专利]实心绝缘子及其制造方法

说明书

本发明涉及实心绝缘子及其制造方法。

根据其瓷器组成，实心绝缘子中包括含方英石结晶的方英石瓷器构成的绝缘子，和不合该结晶的非方英石瓷器构成的绝缘子等。这些实心绝缘子中，任何一种都要求具有高的机械强度和电强度。

这些绝缘子中，方英石结晶量为20wt.％以上的方英石瓷器构成的绝缘子，与方英石结晶量为10wt.％以下的方英石瓷器构成的绝缘子或该结晶量为零的非方英石瓷器构成的绝缘子相比较，在强度方面是优良的。然而，从绝缘子制造工艺方面来看，由于其烧成时的烧结温度范围宽从而容易控制烧结温度，因而方英石结晶量少的瓷和非方英石瓷器构成的后一种绝缘子却更为优良。

作为增大绝缘子强度的强度赋予方法，已知的有在刊物“业工学手册，第1260页-1261页(昭和46年2月15日技报堂发行)”中提出的手段。这种强度赋予手段是，作为绝缘子坯体的原料，采用容易生成方英石结晶的原料，同时作为烧成条件，也采用容易生成方英石结晶的条件，在烧结工序中生成方英石结晶从而使绝缘子坯体的热膨胀率比绝缘子表面釉料层的热膨胀率大，可通过在冷却工序中对釉料层产生压缩应力而使抗拉强度和抗弯强度增大10-40％。

这种强度赋手段，在方英石结晶量为20wt.％以上的方英石瓷器构成的绝缘子中，由于能使绝缘子坯体在烧结时的热膨胀率增大，因而是有效的手段。然而，在方英石结晶量为10wt.％以下的该结晶生成比例少的绝缘子或该结晶量为零的绝缘子中，由于烧成工序中绝缘子坯体的热膨胀率不增大，因此，为了使绝缘子坯体釉料层的热膨胀率之差变大，需要调整釉料的热膨胀率，这增加了制造上的困难，因此上述强度赋予手段不能说是有效的手段。而且，绝缘子表面上形成的釉料层厚度极薄，在绝缘子制品的处理过程中即使给与绝缘表面很浅的伤痕，也会很容易地以该伤痕为基点而使其破坏，即使是方英石结晶量为高比例的瓷器构成的绝缘子，上述强度赋予手段也未必是有效的。

因此，本发明的目的在于提供一种实心绝缘子及其制造方法，该绝缘子是方英石结晶量为10wt.％以下的瓷器或该结晶量为零的非方英石瓷器构成的实心绝缘子，它具有高强度，即使受到机械损伤也不会降低强度。

本发明涉及的实心绝缘子是方英石结晶量为10％以下的绝缘子或该结晶量为零的非方英石瓷器构成的绝缘子，其特征是该绝缘子的柱状绝缘子本体中内在的压缩方向上的内部应变在径外侧处要比径内侧的大，而且当设定该绝缘子本体的胴径为X(mm)时，上述绝缘子本体的外周部和径中心部位的内部应变之差Y为：

                  Y≥(1.76×10^-6)X，

但是，20≤x≤250。

本发明中的内部应变是用下述方法测定。内部应变：将绝缘子本体的纵向中央部位按规定厚度环切，在其切断面的直径线上保持规定间隔粘贴电阻式应变计的应变传感元件，以该状态下的应变计所示值作为基准值，其后将各应变传感元件的粘贴部位切成纵、横为10mm、厚度为5mm的板状样品，测定这种板状样品周边方向的长度变化，计算出该测定值相对于上述基准值的比例(每单位长度的伸长量)，将该值规定为各部的内部应变。

本发明涉及的实心绝缘子的制造方法，是制造上述本发明涉及的特定实心绝缘子的方法，其特征是在该方法中具有将未烧成的实心绝缘子坯体升温至1000℃以上的规定烧结温度的烧结工序，和将烧结的实心绝缘子坯体冷却的冷却工序；在该制造方法中，将所述冷却工序划分为从上述烧结温度至600℃的第1冷却工序温度区域，和从600℃的至500℃的第2冷却温度区域，以及从500℃至常温的第3冷却温度区域；这些温度区域与上述绝缘子本体的胴径X(mm)之间有一定的关系，将上述第1冷却温度区域中的平均冷却速度设定在下式Za(℃/hr)示出的范围内。

            -1.0X+400≤Za≤-2.4X+900

将上述第2冷却温度区域中的平均冷却速度设定在下式Zb(℃/hr)示出的范围值内

        -0.25X+80≤Zb≤-0.45X+160

而且将上述第3冷却温度区域中的平均冷却速度设定在下式Zc(℃/hr)示出范围内

                   Zb≤Zc