表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子及其制备方法转让专利

申请号 : CN202010005204.X

文献号 : CN111180147B

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发明人 : 霍艳坤刘文元柯昌凤陈昌华程军郭跃文唐运生

申请人 : 西北核技术研究院

摘要 :

本发明涉及一种陶瓷绝缘子及其制备方法,特别涉及一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子及其制备方法,解决了现有对陶瓷绝缘子表面改性的方法都较为单一,真空沿面闪络电压提升效果不明显、稳定性较差,难以投入实际应用的问题。该绝缘子的特殊之处在于:陶瓷绝缘子本体表面上设有周期性且相互平行的十微米级微槽阵列;微槽阵列中每个微槽的中心轴线与电场方向垂直;微槽阵列的阵列方向与电场方向平行;微槽通过激光刻蚀制成;陶瓷绝缘子本体和微槽表面上均覆盖有自组装分子膜;自组装分子膜为将陶瓷绝缘子本体放置在硅烷偶联剂水解溶液中静置生成的保护膜。本发明还提供了一种上述表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法。

权利要求 :

1.一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,包括陶瓷绝缘子本体;其特征在于:

所述陶瓷绝缘子本体表面上设置有周期性且相互平行的十微米级微槽阵列;所述微槽阵列中每个微槽的中心轴线与电场方向垂直;所述微槽阵列的阵列方向与电场方向平行;

所述微槽通过激光刻蚀制成;

所述陶瓷绝缘子本体表面上以及所述微槽的表面上均覆盖有自组装分子膜;所述自组装分子膜为将陶瓷绝缘子本体放置在硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行分子自组装反应后生成的一层保护膜。

2.根据权利要求1所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,其特征在于:所述硅烷偶联剂水解溶液为将硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水与按1:20:1~1:

500:1的体积比混合搅拌均匀后,在室温下进行0.1小时~10小时的水解制成;

所述硅烷偶联剂为能够水解的双极性分子,且水解后一端为具有极性的硅醇,另一端为非极性碳氢链。

3.根据权利要求2所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,其特征在于:所述硅烷偶联剂为KH‑570、KH‑550或者十八烷基三氯硅烷;

所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者无水乙醇。

4.根据权利要求1至3任一所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,其特征在于:所述微槽的形状为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm~

500μm。

5.根据权利要求4所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,其特征在于:所述陶瓷绝缘子本体的材料为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷。

6.一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的尺寸要求,加工出相应的绝缘子原样;

步骤2:打开激光器,根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面要求加工的微槽的宽度、深度以及周期尺寸,设置激光器参数;通过激光刻蚀,在步骤1加工的绝缘子原样表面刻蚀微槽;

步骤3:利用稀酸溶液对步骤2表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,然后烘干;

步骤4:按1:20:1~1:500:1的体积比,称量硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水,而后将三者混合搅拌均匀,在室温下进行0.1小时~10小时的水解,制成硅烷偶联剂水解溶液;

步骤5:将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行12h~36h的分子自组装反应;

步骤6:采用乙醇、水依次对步骤5进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行50~70℃的真空烘干处理;

步骤7:升温到100℃~150℃,对步骤6真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子。

7.根据权利要求6所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于:步骤3中,所述硅烷偶联剂为KH‑570、KH‑550或者十八烷基三氯硅烷;所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者无水乙醇。

8.根据权利要求7所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述微槽的形状为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm~500μm。

9.根据权利要求6至8任一所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述激光器为紫外激光器或者光纤激光器。

10.根据权利要求9所述的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于:步骤1中,所述绝缘子原样的材料为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷。

说明书 :

表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种陶瓷绝缘子及其制备方法,特别涉及一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子及其制备方法。

背景技术

[0002] 绝缘子在进行真空绝缘时,绝缘子体相与真空的绝缘强度一般较高,能满足多数情况下的绝缘需求;但在两者的界面处,由于沿面闪络现象的存在,沿面击穿放电电压较
低,耐压强度不及绝缘子体相与真空的击穿电压的十分之一,严重限制了真空高电压设备
的耐压强度与运行稳定性[Li S,Nie Y,Min D,et al.Research Progress on Vacuum 
Surface Flashover of Solid  Dielectrics[J].Transactions  of China 
Electrotechnical Society.2017,32(8):1‑9.]。
[0003] 陶瓷绝缘子由于其表面二次电子发射系数较高,沿面耐压强度更低,难以满足应用需求;在真空高电压设备中,一般多采用聚合物绝缘子,但聚合物绝缘子由于易老化、表
面易烧蚀等原因,绝缘寿命相对较短。因此,对陶瓷绝缘子表面进行改性处理,提升绝缘子
真空沿面闪络电压具有较大的应用价值。
[0004] 为提升陶瓷绝缘子真空沿面耐压水平,Sudarshan等人在氧化铝陶瓷材料表面制备一层低二次电子发射系数的Cu2O和Cr2O3金属氧化物涂层,降低了表面二次电子发射系
数,使得陶瓷绝缘子真空沿面闪络电压得到了一定程度的提高,但面临涂层容易脱落等问
题[Cross J D,Sudarshan T S.The Effect of Cuprous Oxide Coatings on Surface 
Flashover of Dielectric Spacers in Vacuum[J].IEEE Transactions on Electrical 
Insulation.2007,EI‑9(4):146‑150.]。于开坤等人提出将Cu2O和Cr2O3金属氧化物掺杂在
可加工的三氧化二铝陶瓷体相内,降低表面二次电子发射系数,使得用该材料制作的绝缘
子真空沿面闪络电压得到了一定程度提升[于开坤,张冠军,田杰,等.不同掺杂对可加工陶
瓷二次电子发射及沿面闪络特性的影响[J].电工技术学报.2011,26(1):23‑28.];同时还
提出在氧化铝陶瓷绝缘子表面进行CO2激光刻线处理,得到不连续的刻蚀线,能使真空沿面
闪络电压得到一定程度提升[于开坤,张冠军,郑楠,等.表面激光处理对氧化铝陶瓷真空中
闪络特性的影响[J].电工技术学报.2009,24(1):28‑34.]。
[0005] 但是,现有对陶瓷绝缘子表面进行改性的方法都较为单一,真空沿面闪络电压提升效果不明显、稳定性较差,难以投入实际应用。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子及其制备方法,以解决现有对陶瓷绝缘子表面进行改性的方法都较为单一,真空沿面闪络电压提升
效果不明显、稳定性较差,难以投入实际应用的技术问题。
[0007] 本发明所采用的技术方案是,一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,包括陶瓷绝缘子本体;其特殊之处在于:
[0008] 所述陶瓷绝缘子本体表面上设置有周期性且相互平行的十微米级微槽阵列;所述微槽阵列中每个微槽的中心轴线与电场方向垂直;所述微槽阵列的阵列方向与电场方向平
行;所述微槽通过激光刻蚀制成;
[0009] 所述陶瓷绝缘子本体表面上以及所述微槽的表面上均覆盖有自组装分子膜;所述自组装分子膜为将陶瓷绝缘子本体放置在硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行分子自组装反
应后生成的一层保护膜。
[0010] 进一步地,为了在陶瓷绝缘子表面覆盖的自组装分子膜的粘附性能好,不易脱落,所述硅烷偶联剂水解溶液为将硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水与按1:20:1~1:500:1
的体积比混合搅拌均匀后,在室温下进行0.1小时~10小时的水解制成;
[0011] 所述硅烷偶联剂为能够水解的双极性分子,且水解后一端为具有极性的硅醇,另一端为非极性碳氢链。
[0012] 进一步地,所述硅烷偶联剂为KH‑570、KH‑550或者十八烷基三氯硅烷;
[0013] 所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者无水乙醇。
[0014] 进一步地,所述微槽的形状为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm~500μm。
[0015] 进一步地,所述陶瓷绝缘子本体的材料为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷。
[0016] 同时,本发明还提供了一种上述表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
[0017] 步骤1:根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的尺寸要求,加工出相应的绝缘子原样;
[0018] 步骤2:打开激光器,根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面要求加工的微槽的宽度、深度以及周期尺寸,设置激光器参数;通过激光刻蚀,在步骤1加
工的绝缘子原样表面刻蚀微槽;
[0019] 步骤3:利用稀酸溶液对步骤2表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,然后烘干;
[0020] 步骤4:按1:20:1~1:500:1的体积比,称量硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水,而后将三者混合搅拌均匀,在室温下进行0.1小时~10小时的水解,制成硅烷偶联剂水解溶
液;
[0021] 步骤5:将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行12h~36h的分子自组装反应;
[0022] 步骤6:采用乙醇、水依次对步骤5进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行50~70℃的真空烘干处理;
[0023] 步骤7:升温到100℃~150℃,对步骤6真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子。
[0024] 进一步地,为了在陶瓷绝缘子表面覆盖的自组装分子膜的粘附性能好,不易脱落,步骤3中,所述硅烷偶联剂为KH‑570、KH‑550或者十八烷基三氯硅烷;所述有机溶剂为甲苯、
丙酮或者无水乙醇。
[0025] 进一步地,步骤2中,所述微槽的形状为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm~500μm。
[0026] 进一步地,由于陶瓷硬度大,机械加工微槽困难,步骤2中,所述激光器为紫外激光器或者光纤激光器。
[0027] 进一步地,步骤1中,所述绝缘子原样的材料为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷。
[0028] 本发明的有益效果是:
[0029] (1)本发明利用激光刻蚀微槽与随后的分子自组装反应,在结构上,通过微槽阵列能够抑制二次电子发射,在成分上,通过自组装分子膜代替高二次电子发射系数的陶瓷表
面,降低二次电子发射系数,实现从结构与成分上对陶瓷绝缘子表面二次电子发射系数的
双重抑制,因而,提升绝缘子真空沿面耐压强度效果显著;而且,本发明通过分子自组装反
应在陶瓷绝缘子表面覆盖的自组装分子膜的粘附性能好,不易脱落,进而陶瓷绝缘子的真
空沿面闪络电压的稳定性好;因此,本发明解决了现有对陶瓷绝缘子表面进行改性的方法
都较为单一,真空沿面闪络电压提升效果不明显、稳定性较差,难以投入实际应用的技术问
题。
[0030] (2)本发明优选地硅烷偶联剂为能够水解的双极性分子,且水解后一端为具有极性的硅醇,另一端为非极性碳氢链;这样,双极性分子极性端与极性基底结合,非极性的碳
氢链尾部之间通过范德华力相互结合整齐排列;高温处理时,水解生成的硅醇与极性基底
表面的羟基发生高温醚化,生成化学键,增强自组装分子与基底结合的稳定性,因而,自组
装分子膜在陶瓷绝缘子表面粘附性能好,不易脱落,进而,表面覆盖有自组装分子膜的陶瓷
绝缘子的真空沿面闪络电压的稳定性好。
[0031] (3)本发明仅对陶瓷绝缘子表面结构与成分进行了改性,未涉及到陶瓷绝缘子体相的特性,能够保证处理后绝缘子的强度、韧性等力学性能不发生变化,该方法简单易行,
适用面广。
[0032] (4)本发明通过激光非接触加工制备微槽,溶液中分子自组装制备分子膜,两种方式对陶瓷绝缘子几何外形要求较低,适用于大多数几何形状的绝缘子;且实验条件较为温
和,无机械挤压等应力加工,绝缘子制备成功率较高。
[0033] (5)本发明通过表面结构与成分对二次电子的双重抑制作用实现对闪络发展的强烈抑制,使改性后陶瓷绝缘子的表面绝缘强度较未改性绝缘子提高了154%~225%。

附图说明

[0034] 图1是本发明表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子实施例的结构示意图;
[0035] 图2是本发明表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法的流程图;
[0036] 图3是原始陶瓷绝缘子表面形貌及制备表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子过程中陶瓷绝缘子表面形貌的示意图,其中:
[0037] (a)为陶瓷绝缘子原样表面形貌;
[0038] (b)为加工微槽后的陶瓷绝缘子表面形貌;
[0039] (c)为用稀酸溶液对表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净后,陶瓷绝缘子表面形貌;
[0040] (d)为表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面形貌;
[0041] 图4是表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面抑制二次电子发射机理示意图。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0043] 参见图1,本发明一种表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,包括陶瓷绝缘子本体;陶瓷绝缘子本体表面上设置有周期性且相互平行的十微米级微槽阵列;微槽阵列
中每个微槽的中心轴线与电场方向垂直;微槽阵列的阵列方向与电场方向平行;微槽通过
激光刻蚀制成;陶瓷绝缘子本体表面上以及上述微槽的表面上均覆盖有自组装分子膜;上
述自组装分子膜为将陶瓷绝缘子本体放置在硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行分子自组装
反应后生成的一层保护膜。
[0044] 上述硅烷偶联剂水解溶液为将硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水与按1:20:1~1:500:1的体积比混合搅拌均匀后,在室温下进行0.1小时~10小时的水解制成;上述硅烷
偶联剂为能够水解的双极性分子,且水解后一端为具有极性的硅醇,另一端为非极性碳氢
链;上述硅烷偶联剂可以为KH‑570(Y‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、KH‑550(Y‑氨丙
基三乙氧基硅烷)或者十八烷基三氯硅烷,也可以为其它的能够水解的双极性分子。上述有
机溶剂为甲苯、丙酮或者无水乙醇,也可以为其它的,有机溶剂主要起溶解双极性分子的功
能,去离子水分子与双极性分子具有极性的一端发生反应生成硅醇。上述微槽的形状优选
地为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm~500μm。上述陶瓷绝
缘子本体的材料优选地为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷,也可以为其它陶瓷。
[0045] 参见图2,本发明还提供了一种上述表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的制备方法,包括以下步骤:
[0046] 步骤1:根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子的尺寸要求,加工出相应的绝缘子原样;绝缘子原样的表面形貌参见图3(a);
[0047] 步骤2:打开激光器,根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面要求加工的微槽的宽度、深度以及周期尺寸,设置激光器参数;通过激光刻蚀,在步骤1加
工的绝缘子原样表面刻蚀微槽;刻蚀微槽后陶瓷绝缘子的表面形貌参见图3(b);
[0048] 步骤3:利用稀酸溶液对步骤2表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,然后烘干;此时,陶瓷绝缘子表面形貌参见
图3(c);
[0049] 步骤4:按1:20:1~1:500:1的体积比,称量硅烷偶联剂、有机溶剂以及去离子水,而后将三者混合搅拌均匀,在室温下进行0.1小时~10小时的水解,制成硅烷偶联剂水解溶
液;
[0050] 步骤5:将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的硅烷偶联剂水解溶液中静置,进行12h~36h的分子自组装反应;
[0051] 步骤6:采用乙醇、水依次对步骤5进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行50~70℃的真空烘干处理;
[0052] 步骤7:升温到100℃~150℃,对步骤6真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子。此时,陶瓷绝缘子表面形貌参见图3(d)。
[0053] 上述步骤1中,绝缘子原样的材料优选地为氧化铝陶瓷或者硅酸盐陶瓷。上述步骤2中,微槽的形状优选地为V型,且其宽度为20μm~100μm,深度为20μm~300μm,周期为20μm
~500μm;激光器优选地为紫外激光器或者光纤激光器;上述激光器参数包括激光能量、刻
线密度以及激光光斑大小;根据待制备的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面
要求加工的微槽的宽度、深度以及周期尺寸,设置激光器参数时,微槽的宽度要求越宽,激
光光斑设置越大;微槽的深度要求越深,激光能量设置越高;微槽的周期值要求越小,刻线
密度设置越大。步骤3中,上述硅烷偶联剂优选地为KH‑570、KH‑550或者十八烷基三氯硅烷,
也可以为其它硅烷偶联剂;上述有机溶剂为甲苯、丙酮或者无水乙醇,也可以为其它有机溶
剂。
[0054] 以下是采用上述制备方法制备表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子三个实施例:
[0055] 实施例1:
[0056] (1)加工直径为30mm,厚度为10mm的圆柱形氧化铝陶瓷绝缘子原样;
[0057] (2)打开紫外激光器,设置激光器参数,通过激光刻蚀,在步骤1加工的绝缘子原样表面刻蚀宽度为20μm,深度为20μm,周期为20μm的微槽;
[0058] (3)利用浓度质量百分比为5%的稀盐酸溶液对表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗30mins,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,放于烘箱内80℃烘
干12h;
[0059] (4)按1:20:1的体积比,称量十八烷基三氯硅烷(OTS)、甲苯与去离子水,而后将三者混合搅拌均匀,配制OTS的甲苯溶液,在室温下进行0.1小时水解,制成OTS的甲苯水解溶
液;
[0060] (5)将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的OTS的甲苯水解溶液中静置,进行12h的分子自组装反应;
[0061] (6)采用甲苯、乙醇、水依次对进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行50℃、6h的真空烘干处理;
[0062] (7)升温到100℃,保持2h,对真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,记作“改性绝缘子1”。
[0063] 实施例2:
[0064] (1)加工直径为30mm,厚度为10mm的圆柱形氧化铝瓷绝缘子原样;
[0065] (2)打开光纤激光器,设置激光器参数,通过激光刻蚀,在步骤1加工的绝缘子原样表面刻蚀宽度为100μm,深度为300μm,周期为500μm的微槽;
[0066] (3)利用浓度质量百分比为5%的稀盐酸溶液对表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗30mins,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,放于烘箱内80℃烘
干12h;
[0067] (4)按1:500:1的体积比,称量KH‑550、丙酮与去离子水,而后将三者混合搅拌均匀,配制KH‑550的丙酮溶液,在室温下进行1小时水解,制成KH‑550的丙酮水解溶液;
[0068] (5)将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的KH‑550的丙酮水解溶液中静置,进行36h的分子自组装反应;
[0069] (6)采用甲苯、乙醇、水依次对进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行70℃、6h的真空烘干处理;
[0070] (7)升温到150℃,保持2h,对真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,记作“改性绝缘子2”。
[0071] 实施例3:
[0072] (1)加工直径为30mm,厚度为5mm的圆柱形硅酸盐瓷绝缘子原样;
[0073] (2)打开紫外激光器,设置激光器参数,通过激光刻蚀,在步骤1加工的绝缘子原样表面刻蚀宽度为50μm,深度为150μm,周期为260μm的微槽;
[0074] (3)利用浓度质量百分比为5%的稀盐酸溶液对表面刻蚀微槽后的绝缘子原样进行超声清洗30mins,除去表面残留的陶瓷颗粒,并用去离子水清洗干净,放于烘箱内80℃烘
干12h;
[0075] (4)按1:200:1的体积比,称量KH570、无水乙醇与去离子水,先将无水乙醇与去离子水混合均匀,而后利用醋酸将溶液PH调节到4.5‑5.5之间,最后加入KH570,在室温下进行
5小时水解,制成KH570的乙醇水解溶液;
[0076] (5)将步骤3烘干后的表面刻蚀有微槽的绝缘子原样放入步骤4制备的KH570的乙醇水解溶液中静置,进行20h的分子自组装反应;
[0077] (6)采用乙醇、水依次对进行分子自组装反应后的绝缘子原样进行超声清洗,除去表面的残留物,进行60℃、6h的真空烘干处理;
[0078] (7)升温到120℃,保持2h,对真空烘干后的绝缘子原样进行高温反应,制得表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子,记作“改性绝缘子3”。
[0079] 将上述实施例1~实施例3中制备的改性绝缘子和对应的陶瓷绝缘子原样,在脉宽500ns的真空脉冲沿面闪络测试台上进行真空闪络电压测试。闪络电压测试结果如表1所
示:
[0080] 表1:原始绝缘子与处理后绝缘子闪络电压对比表
[0081]
[0082] 从表1可以看出,改性绝缘子的真空闪络电压相比于对应的陶瓷绝缘子原样真空闪络电压提高了154%~225%,表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子表面抑制二次
电子发射机理,参见图4,本发明的表面具有微槽与自组装分子膜的陶瓷绝缘子能够大幅提
升绝缘子的闪络电压。