一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法转让专利

申请号 : CN201711330667.8

文献号 : CN107903061B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘云华

申请人 : 萍乡市旭华电瓷电器制造有限公司

摘要 :

本发明公开了一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,属于瓷绝缘子领域,一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,包括以下步骤:S1:锆盐的高温水解预处理、S2:悬浮体与母液分离、S3:ZrO2‑Y2O3溶胶溶胶制备、S3:初始ZrO2‑Y2O3纳米结晶粉体制作、S4:制备水合泥浆、S5:成型、S6:上釉烧制。本发明公开的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法能够满足绝缘子高强度和破坏韧性、抗化学介质腐蚀性和抗热冲击性等试验要求,对绝缘子的保护效果更好,提高绝缘子的使用寿命。

权利要求 :

1.一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于,该二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法包括以下步骤:S1:将锆盐置于酸介质中高温水解进行预处理,得到悬浮液,其中pH<1,预处理温度为

500~700℃;

S2:采用过滤装置将步骤1得到悬浮液与母液进行分离,得到二氧化锆悬浮体;

S3:用搅拌机将步骤2二氧化锆悬浮体与Y2O3粉末稳定剂进行充分混合,再加入氨水进行中和,得到ZrO2-Y2O3溶胶;

S4:继续对步骤3得到的胶态二氧化锆溶胶进行混合加热,进行解凝处理、得到混合物,然后继续升高温度,对混合物进行煅烧,得到初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体;

S5:采用行星研磨机对步骤4得到的初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体研磨5min,得到ZrO2-Y2O3基水合泥浆,对Al2O3粉体研磨60min,得到Al2O3基水合泥浆;

S6:将步骤5得到的ZrO2-Y2O3基水合泥浆迅速注入到干燥的石膏绝缘子模内,待1~2s后马上停止倒入,此时,再马上倒入步骤5得到的Al2O3基水合泥浆,经过1~2s后马上停止倒入,然后重复ZrO2-Y2O3基水合泥浆和Al2O3基水合泥浆的吃浆周期,每一周期注浆时间延长

2s,直到水合泥浆充满整个石膏绝缘子模;

S7:将步骤6得到的绝缘子浇注件在室温下脱模并干燥24h,接着将釉料均匀地涂覆在干燥后的绝缘子浇注件,然后再在1300~1450℃范围的空气中煅烧2h,得到最后二氧化锆陶瓷绝缘子。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体的粒子尺寸为10~50nm,表面比率约为40m2/g。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:步骤6得到绝缘浇注件进行脱模干燥前,需要对其进行补压,以增大绝缘浇注件的密度。

4.根据权利要求2所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:ZrO2-Y2O3基水合泥浆的pH为6~6.5,Al2O3基水合泥浆的pH为5。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:锆盐为ZrOCl2粉末;Y2O3粉末还掺杂有CeO2粒子。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:掺杂CeO2的Y2O3的摩尔成分量为:3molY2O3、10mol CeO2。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:釉料由以下重量份原材料制备而成:二氧化锰4份、颜料3份、滑石6份、方解石8份、石英石25份、高岭土6份、纳米氮化硅0.5份。

8.根据权利要求1所述的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其特征在于:绝缘子釉质层的厚度在1.5-2毫米之间。

说明书 :

一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及瓷绝缘子领域,更具体的,涉及一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法。

背景技术

[0002] 绝缘子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。根据绝缘子的产品形状、电压等级、应用环境来分类。按产品形状可分为:盘形悬式绝缘子、针式绝缘子、棒形绝缘子、空心绝缘子等;按使用特点可分为:线路用绝缘子、电站或电器用绝缘子;按使用环境分为户内绝缘子和户外绝缘子。
[0003] 绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用,即支撑导线和防止电流回地,这两个作用必须得到保证。绝缘子往往采用陶瓷制作,因此,需要在保证绝缘子绝缘子绝缘性的同时去提高绝缘子的强度,使得绝缘子可以满足更多环境的使用,提高绝缘子的实用性。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提出一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,其能够满足绝缘子高强度和高破坏韧性、抗化学介质腐蚀性和抗热冲击性等试验要求,对绝缘子的保护效果更好,提高绝缘子的使用寿命。
[0005] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 本发明提供了一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,该二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法包括以下步骤:
[0007] S1:将锆盐置于酸介质中高温水解进行预处理,得到悬浮液,其中pH<1,预处理温度为500~700℃;
[0008] S2:采用过滤装置将步骤1得到悬浮液与母液进行分离,得到二氧化锆悬浮体;
[0009] S3:用搅拌机将步骤2二氧化锆悬浮体与Y2O3粉末稳定剂进行充分混合,再加入氨水进行中和,得到ZrO2-Y2O3溶胶;
[0010] S4:继续对步骤3得到的胶态二氧化锆溶胶进行混合加热,进行解凝处理、得到混合物,然后继续升高温度,对混合物进行煅烧,得到初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体。
[0011] S5:采用行星研磨机对步骤4得到的初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体研磨5min, 得到ZrO2-Y2O3基水合泥浆,对Al2O3粉体研磨60min,得到Al2O3基水合泥浆;
[0012] S6:将步骤5得到的ZrO2-Y2O3基水合泥浆迅速注入到干燥的石膏绝缘子模内,待1~2s后马上停止倒入,此时,再马上倒入步骤5得到的Al2O3基水合泥浆,经过1~2s后马上停止倒入,然后重复ZrO2-Y2O3基水合泥浆和Al2O3基水合泥浆的吃浆周期,每一周期注浆时间延长2s,直到水合泥浆充满整个石膏绝缘子模;
[0013] S7:将步骤6得到的绝缘子浇注件在室温下脱模并干燥24h,接着将釉料均匀地涂覆在干燥后的绝缘子浇注件,然后再在1300~1450℃范围的空气中煅烧2h,得到最后二氧化锆陶瓷绝缘子。
[0014] 在本发明较佳地技术方案中,初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体的粒子尺寸为 10~50nm,表面比率约为40m2/g。
[0015] 在本发明较佳地技术方案中,步骤6得到绝缘浇注件进行脱模干燥前,需要对其进行补压,以增大绝缘浇注件的密度。
[0016] 在本发明较佳地技术方案中,ZrO2-Y2O3基水合泥浆中的固体物质含量为 45%~50%,Al2O3基水合泥浆中的含量为40%。
[0017] 在本发明较佳地技术方案中,ZrO2-Y2O3基水合泥浆的pH为6~6.5,Al2O3基水合泥浆的pH为5。
[0018] 在本发明较佳地技术方案中,锆盐为ZrOCl2粉末;Y2O3粉末还掺杂有CeO2粒子。
[0019] 在本发明较佳地技术方案中,掺杂CeO2的Y2O3的摩尔成分量为:3mol Y2O3、 10mol CeO2。
[0020] 在本发明较佳地技术方案中,釉料由以下重量份原材料制备而成:二氧化锰4份、颜料3份、滑石6份、方解石8份、石英石25份、高岭土6份、纳米氮化硅0.5份。
[0021] 在本发明较佳地技术方案中,绝缘子釉质层的厚度在1.5-2毫米之间。
[0022] 本发明的有益效果为:
[0023] 本发明提供的一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,锆盐中多种无机物和硅酸盐使得该二氧化锆基体制成的绝缘子易于成型,在高温煅烧时不会产生气孔、开裂现象,具有更高的强度,采用该方法制得的二氧化锆陶瓷绝缘子耐老化、抗腐蚀,提高了产品性能,并确保产品安全稳定,采用掺杂石英石上釉,可以达到厚釉的标准,使得绝缘子表层的釉质更厚,对绝缘子的保护效果更好,提高绝缘子的使用寿命。

具体实施方式

[0024] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0025] 实施例中提供了一种二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法,该二氧化锆陶瓷绝缘子的制作方法包括以下步骤:
[0026] S1:将ZrOCl2粉末置于酸介质中高温水解进行预处理,得到ZrO2悬浮液,其中pH<1,预处理温度为500~700℃;
[0027] S2:采用过滤装置将步骤1得到ZrO2悬浮体与母液进行分离,得到二氧化锆悬浮体;
[0028] S3:用搅拌机将步骤2二氧化锆悬浮体与掺杂有CeO2粒子的Y2O3粉末稳定[0029] 剂进行充分混合,进一步地,在本发明较佳地实施例中,掺杂CeO2的Y2O3[0030] 的摩尔成分量为:3mol Y2O3、10mol CeO2,再加入氨水进行中和,得到 ZrO2-Y2O3-CeO2溶胶;
[0031] S4:继续对步骤3得到的胶态二氧化锆溶胶进行混合加热,进行解凝处理、得到混合物,然后继续升高温度,对混合物进行煅烧,得到初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体,在本发明2
较佳地实施例中,初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体的粒子尺寸为10~50nm,表面比率约为40m /g。
[0032] S5:采用行星研磨机对步骤4得到的初始ZrO2-Y2O3纳米结晶粉体研磨5min, 得到ZrO2-Y2O3基水合泥浆,且保证ZrO2-Y2O3基水合泥浆的pH为6~6.5,对 Al2O3粉体研磨60min,得到Al2O3基水合泥浆且保证Al2O3基水合泥浆的pH为5;
[0033] S6:将步骤5得到的ZrO2-Y2O3基水合泥浆迅速注入到干燥的石膏绝缘子模内,待1~2s后马上停止倒入,此时,再马上倒入步骤5得到的Al2O3基水合泥浆,经过1~2s后马上停止倒入,然后重复ZrO2-Y2O3基水合泥浆和Al2O3基水合泥浆的吃浆周期,每一周期注浆时间延长2s,直到水合泥浆充满整个石膏绝缘子模;
[0034] S7:步骤6得到绝缘浇注件进行脱模干燥前,需要对其进行补压,以增大绝缘浇注件的密度。然后,再将步骤6得到的绝缘子浇注件在室温下脱模并干燥24h,接着将釉料均匀地涂覆在干燥后的绝缘子浇注件,保证绝缘子釉质层的厚度在1.5-2毫米之间,然后再在1300~1450℃范围的空气中煅烧2h,得到最后二氧化锆陶瓷绝缘子,进一步地,釉料由以下重量份原材料制备而成:二氧化锰4份、颜料3份、滑石6份、方解石8份、石英石25份、高岭土6份、纳米氮化硅0.5份。
[0035] 本发明是通过优选实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。