專利名稱：一種中鋁中強度電瓷坯料及制作工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種陶瓷的制作原料及其制作方式，具體涉及ー種中鋁中強度電瓷坯料及制作エ藝，屬電カ電子陶瓷技術領域，用于生產(chǎn)變壓器瓷套、避雷器瓷套、氣體互感器瓷套、SF6斷路器瓷套(35MPa以下中等強度)、開關支柱絕緣子、電カ機車用真空斷路器瓷套、線路支柱絕緣子等產(chǎn)品的ー種電瓷坯料配方。
背景技術：
電瓷材料的エ業(yè)化應用已有150多年的歷史，目前已成為高壓輸變電工程中最重要的絕緣材料。瓷之所以成為首選的絕緣材料之一，與其特性相關有很高的硬度和一定的機械強度，高溫強度；極好的化學穩(wěn)定性，耐酸、耐堿，在自然環(huán)境中其成分和性能可經(jīng)數(shù)十年、數(shù)百年保持不變；較高的電氣強度；耐熱性和抗風化能力。以上的性能正好可滿足絕緣子的技術要求，在絕緣子中，瓷絕緣子占據(jù)不可動搖的統(tǒng)治地位。瓷絕緣子被廣為采用的另ー個原因是它的原料大多為天然礦物原料，生產(chǎn)エ 藝也較為成熟，生產(chǎn)成本不高?，F(xiàn)在所應用的電瓷主要有以下幾種(1)硅質瓷——普通高壓電瓷硅質瓷又可稱為普通瓷，坯料由黏土、長石和石英三種原料組成，成瓷后的主晶相為石英和莫來石，玻璃相占so%以上，此外還存在6% 10% 的閉ロ氣孔。為了提高瓷體的強度，一個簡便的方法就是提高坯料中SiO。的量——増加石英原料的比例，使瓷中石英晶體的量増加，即高硅瓷，燒成中部分石英顆粒溶解后又析晶成方石英，在控制エ藝條件時瓷中的方石英可產(chǎn)生有利于強度提高的應カ狀態(tài)，于是20世紀中葉開發(fā)出以方石英和石英為主晶相的方石英瓷。方石英瓷的強度比普通硅質瓷高50%以上，但經(jīng)長期運行的檢驗，方石英瓷的ー個弱點是后期強度下降校快，對它作為高強度瓷的安全可靠性提出了質疑。在探討提高普通瓷強度的過程中來石對改善玻璃相這ー瓷體中較弱相含量増加了的硅質瓷——莫來石瓷也性能一般，它對提高瓷的強度作用有質瓷性能的ー種方式對電瓷生產(chǎn)還是人們從剛玉瓷的高強度得到啟發(fā)氧化鋁和優(yōu)質鋁礬土，改變瓷體中的發(fā)出從中等強度到高強度、超高強度莫來石晶體特別是玻璃相中的針狀的二次莫組織結構和性能有重要作用，對莫來石晶體相當多的研究報道，莫來石晶體本身的力學，所以莫來石瓷應用得不多，但作為提高硅一定的參考價值。(2)鋁質瓷——高強度電瓷鋁質瓷的開發(fā)利用是提高電瓷強度和高強度絕緣子可靠性的有效途徑，從脆性材料斷裂強度的公式[式0-4)]可知，材料的強度與它的彈性模量成線性關系，提高材料的彈性模量的有效方法就是采用高彈性模量的晶體，使之成為電瓷材料的晶相，并不斷提高它的含量。剛玉與石英、方石英、莫來石相比有更高的彈性模量和強度性能，在A120。含量高的鋁質瓷中直接采用含剛玉晶體的原料，使瓷體結構中出現(xiàn)盡可能多的剛玉晶相，從而也就提高了瓷的彈性模量——材料的強度，可以說剛玉晶體的含量是決定高鋁瓷強度的主要因素。對比之下，石英和方石英由于晶型轉變時體積的驟然變化產(chǎn)生的內應カ可能導致較大晶休產(chǎn)生微裂紋或它們周圍的玻璃相出現(xiàn)環(huán)形微裂紋。絕緣子運行時微裂紋將生長和擴展，最終觸發(fā)斷裂。在強度要求極高和環(huán)境溫度急劇變化的條件下，絕緣子結構中的石英和方石英應視為有害的非均質晶體，應當予以消除。莫來石晶體存在無晶型轉變問題，但是莫來石晶體的結構不致密，彈性模量 (40GPa)和彎曲強度(IOOMPa)都不高，對電瓷強度的貢獻有限，在高強度和超高強度的鋁質瓷中，莫來石晶體的量也應加以限制。電瓷坯料由硅質瓷向鋁質瓷的轉變是高強度電瓷發(fā)展的重要一歩。但是目前為解決因用普通瓷配方(IOOMPa)生產(chǎn)上述電瓷產(chǎn)品機械強度裕度不大，甚至達不到要求；而采用高鋁高強度瓷配方(150-165MPa)，エ藝性能差，過程合格率低，成本高，為確保產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性，合理制造成本，提高產(chǎn)品生產(chǎn)全過程合格率，為此發(fā)明一種中鋁中強度，エ藝性能好的瓷材料配方。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決目前高鋁高強度瓷配方(150_165MPa)，エ藝性能差，過程合格率低，成本高的問題，開發(fā)ー種エ藝性能更好，過程合格率高，成本低的鋁質電瓷。本發(fā)明提出的技術方案是一種中鋁中強度電瓷坯料，所含的組分及重量百分比為熟礬土粉25-32% ；長石6-10% ；醴陵東鄉(xiāng)洗泥12-18% ；水云母類粘土 8-15% ；高可塑性粘土 34-40%。通過上述材料配方的選取，使得電瓷坯料中的含鋁量控制在總材料中的 32-45% ο所述的水云母類粘土可以是湖北南漳土，或河北樟村土，或福建萬豪土。所述的高可塑性粘土可以是山西左云土，或河北寬城土，或福建黒土。本發(fā)明的制作エ藝與其它電瓷的制作エ藝基本相同，采用濕法成型。エ藝流程如下一次配料ヰ濕法球磨ヰ過篩除鐵ヰ榨泥ヰ粗練ヰ陳腐ヰ真空練泥ヰ電陰干ヰ成型ヰ 干燥ヰ坯檢ヰ洗水上釉、上砂ヰ裝窯ヰ焙燒ヰ瓷檢ヰ切割研磨ヰ膠裝養(yǎng)護ヰ檢查ヰ成品入庫。電瓷坯料的具體制備エ藝流程如下①將粉狀原料(長石、礬土)與可塑黏土原料分別按配方稱重，共同在球磨機中濕法球磨，制成符合細度要求的新料漿。②在泥漿池內將新漿和舊漿(回籠泥化漿而成)按ー定比例配兌和混合，并經(jīng)過多次的過篩和除鐵處理。③泥漿由泥漿泵輸送到榨泥機脫水成泥餅，泥餅經(jīng)粗練、陳腐、真空練泥機擠制成毛坯泥段。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過調整電瓷坯料中的鋁含量，使得鋁含量處于中等；再按照所述的制作エ藝進行制作，所制得的電瓷產(chǎn)品具有中強度電瓷坯料，應用該配方生產(chǎn)的電瓷產(chǎn)品品種多，范圍廣，エ藝性能好，產(chǎn)品全過程合格率高，產(chǎn)品的電氣性能、冷熱性能好，機械強度高。上述ェ藝中坯料的主要物理性能如下表
權利要求
1.一種中鋁中強度電瓷坯料，所含的組分及重量百分比為熟礬土粉25—32% ；長石 6—10% ；醴陵東鄉(xiāng)洗泥12 —18% ；水云母類粘土8 —15% ；高可塑性粘土34—40% ；其余量為雜質；通過上述材料配方的選取，使得電瓷坯料中的含鋁量控制在總材料中的32—45 %。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料，其特征是所述的熟礬土25%長石10%醴陵東鄉(xiāng)洗泥15%水云母類粘土 15%高可塑性粘土 35% ；其余量為雜質。
3.根據(jù)權利要求1所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料，其特征是熟礬土觀％長石8% 醴陵東鄉(xiāng)洗泥14%水云母類粘土 10%高可塑性粘土 40% ；其余量為雜質。
4.根據(jù)權利要求1所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料，其特征是熟礬土32%長石6% 醴陵東鄉(xiāng)洗泥18%水云母類粘土 8%高可塑性粘土 36% ；其余量為雜質。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料，其特征是所述的水云母類粘土是湖北南漳土，或河北樟村土，或福建萬豪土。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料，其特征是所述的高可塑性粘土是山西左云土，或河北寬城土，或福建黒土。
7.ー種根據(jù)權利要求1所述的ー種中鋁中強度電瓷坯料的制作エ藝，其特征是采用濕法成型，エ藝流程如下一次配料ヰ濕法球磨ヰ過篩除鐵ヰ榨泥ヰ粗練ヰ陳腐ヰ真空練泥ヰ電陰干ヰ成型ヰ干燥ヰ坯檢ヰ洗水上釉、上砂ヰ裝窯ヰ焙燒ヰ瓷檢ヰ切割研磨ヰ膠裝養(yǎng)護ヰ檢查ヰ成品入庫。
8.根據(jù)權利要求4所述的中鋁中強度電瓷坯料的制作エ藝，其特征是電瓷坯料的具體制備エ藝流程如下①將粉狀原料與可塑黏土原料分別按配方稱重，共同在球磨機中濕法球磨，制成符合細度要求的新料漿；②在泥漿池內將新漿和舊漿按一定比例配兌和混合，并經(jīng)過多次的過篩和除鐵處理；③泥漿由泥漿泵輸送到榨泥機脫水成泥餅，泥餅經(jīng)粗練、陳腐、真空練泥機擠制成毛坯泥段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中鋁中強度電瓷坯料及制作工藝，所含的組分及重量百分比為熟礬土粉25—32%；長石6—10%；醴陵東鄉(xiāng)洗泥12—18%；水云母類粘土8—15%；高可塑性粘土34—40%；其余量為雜質。通過上述材料配方的選取，使得電瓷坯料中的含鋁量控制在總材料中的32—45%。所述的水云母類粘土可以是湖北南漳土，河北樟村土，福建萬豪土。所述的高可塑性粘土可以是山西左云土，河北寬城土，福建黑土。本發(fā)明的制作工藝與其它電瓷的制作工藝基本相同，采用濕法成型。工藝流程如下一次配料→濕法球磨→過篩除鐵→榨泥→粗練→陳腐→真空練泥→電陰干→成型→干燥→坯檢→洗水上釉、上砂→裝窯→焙燒→瓷檢→切割研磨→膠裝養(yǎng)護→檢查→成品入庫。
文檔編號C04B33/13GK102557587SQ201110434610
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者何鐵牛, 李希文, 程娟 申請人:湖南華聯(lián)火炬電瓷電器有限公司