專(zhuān)利名稱(chēng)：可提高沿面閃絡(luò)電壓的真空絕緣子涂層及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空高壓絕緣技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可提高沿面閃絡(luò)電壓的真空絕緣子涂層及制備工藝。
背景技術(shù)：
絕緣子在各種電力設(shè)備和許多現(xiàn)代真空器件中被大量采用，同時(shí)也在大型尖端設(shè)備中得到應(yīng)用，如X射線(xiàn)管，高功率微波管，粒子加速器等，起到高壓絕緣，真空密封和支持固定的作用。在真空中應(yīng)用絕緣子，存在著一個(gè)特殊現(xiàn)象當(dāng)在一個(gè)真空間隙中加入一個(gè)絕緣子支撐后，該絕緣體系在一個(gè)較低的電壓下被擊穿，發(fā)生在絕緣子的表面，這種現(xiàn)象稱(chēng)為絕緣子的沿面閃絡(luò)擊穿。也就是說(shuō)，絕緣子的表面耐電壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于同尺寸的真空間隙和絕緣子體的耐電壓強(qiáng)度。
沿面閃絡(luò)現(xiàn)象嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的耐電壓性能和可靠性。例如，真空的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)約為35KV/mm，氧化鋁陶瓷約為40KV/mm，而真空-氧化鋁系統(tǒng)的沿面閃絡(luò)通常在幾KV/mm的電場(chǎng)下就會(huì)發(fā)生。據(jù)報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)線(xiàn)形加速器中心的調(diào)速管，美國(guó)能源部的加速器，俄羅斯國(guó)家核物理實(shí)驗(yàn)室的高功率脈沖發(fā)生器以及日本高能物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器都曾發(fā)生過(guò)由于真空中絕緣子沿面閃絡(luò)而引發(fā)的嚴(yán)重事故。由于真空中絕緣子沿面閃絡(luò)現(xiàn)象嚴(yán)重影響了電真空器件的耐電壓性能和工作可靠性，制約了真空絕緣系統(tǒng)電氣強(qiáng)度的提高，因此，從60年代開(kāi)始，美國(guó)、日本、法國(guó)的科學(xué)家投入了大量精力和經(jīng)費(fèi)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了研究，企圖弄清楚真空中絕緣子沿面閃絡(luò)現(xiàn)象的形成機(jī)理以及影響因素，同時(shí)尋求防止絕緣子沿面閃絡(luò)、提高沿面閃絡(luò)電壓的方法。但是到目前為止，還沒(méi)有一種假說(shuō)能夠完美地解釋真空中絕緣子沿面閃絡(luò)的所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，目前的研究，主要集中在了兩個(gè)方面，沿面閃絡(luò)的物理機(jī)制和提高閃絡(luò)電壓的方法。為了提高真空絕緣子的耐電壓等級(jí)，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者做了大量的工作，比如屏蔽交界區(qū)，改變絕緣子形狀和電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以降低交界區(qū)的電場(chǎng)，改變絕緣子的角度以避免二次電子回到絕緣子表面等，這些技術(shù)被證明在不同程度上有效。但是，從絕緣材料本身出發(fā)，以提高絕緣子性能為手段來(lái)提高沿面閃絡(luò)電壓的研究卻很少。僅有的研究集中在陶瓷絕緣子上。對(duì)于有機(jī)材料絕緣子真空表面的研究更是缺乏相關(guān)的資料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明目的是提供一種既能提高絕緣性能，又能控制成本和簡(jiǎn)化工藝的簡(jiǎn)單易行、成本低廉的解決真空絕緣子的沿面閃絡(luò)問(wèn)題的途徑。
研究結(jié)果表明，降低真空絕緣子表面電阻率或提高真空絕緣子表面電導(dǎo)率，有助于二次電子發(fā)射以后留下的正電荷的流動(dòng)，從而降低空間電場(chǎng)，減少場(chǎng)致電子和二次電子的發(fā)射，在一定程度可提高沿面閃絡(luò)電壓。同時(shí)由于真空絕緣子本體材料的可選擇性有限，現(xiàn)有的材料又存在著種種問(wèn)題，考慮到工藝的可操作性、簡(jiǎn)便性、成本的控制，以及國(guó)內(nèi)大型真空絕緣子加工能力的限制，因此，綜合上述因素，本發(fā)明提高沿面閃絡(luò)電壓值的技術(shù)解決方案不是開(kāi)發(fā)新型絕緣子本體材料，而是采用在原有絕緣子表面覆蓋一層涂層材料的辦法，首先尋找可降低真空絕緣子表面電阻率或提高表面電導(dǎo)率從而提高沿面閃絡(luò)電壓的涂層材料，然后提供該涂層的制備工藝。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，涂層材料的選擇，必須滿(mǎn)足以下幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)1、與本體材料相比，具有更高的沿面閃絡(luò)電壓值。2、具有耐電弧燒灼的能力，可以抗樹(shù)枝化放電，經(jīng)歷多次閃絡(luò)放電以后，絕緣性能不下降。3、機(jī)械性能良好，易加工制作。與本體材料附著力強(qiáng)，不易剝落。4、成本低廉。
本發(fā)明可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層，采用可以直接澆注的、成本低廉的、附著牢固的且機(jī)械性能良好的熱塑型材料和可提高耐電痕性材料以及配合使用的固化劑、稀釋劑，其特征在于所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層由環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑組成；其質(zhì)量百分比為環(huán)氧樹(shù)脂20％～62.5％；氫氧化鋁0％～60％；改性合成胺類(lèi)固化劑13％～37.5％丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑0％～6.6％。
所述的環(huán)氧樹(shù)脂是指粘度≤2.5，環(huán)氧當(dāng)量為185～208(g/mol)，環(huán)氧值0.48～0.54(mol/100g)，常溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂；所述的氫氧化鋁是指經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末；所述經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末是指用氫氧化鋁粉末質(zhì)量0.05％的偶聯(lián)劑溶液加入到氫氧化鋁粉以后，放入70～90℃的水浴中，攪拌2～3個(gè)小時(shí)，再放入烘箱，80～120℃烘干；所述經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末是指還可以直接將氫氧化鋁粉末、乙醇、偶聯(lián)劑按質(zhì)量為100∶5∶0.1的比例配制，充分?jǐn)嚢韬蠓胚M(jìn)烘箱，80～120℃烘干。
本發(fā)明可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層的制備工藝，其特征在于包括以下步驟
步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比20％～62.5％∶0％～60％∶13％～37.5％∶0％～6.6％配比備料；步驟2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在50～70℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空30～60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；步驟3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全混合；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌30～60分鐘后，放入烘箱中50～70℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空30～60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；必要時(shí)，重復(fù)以上步驟1～2次。
步驟4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中在80～120℃下升溫固化1～3小時(shí)；步驟5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
本發(fā)明的效果通過(guò)表面涂層材料，有效地提高了真空有機(jī)材料絕緣子的表面電導(dǎo)率，從而提高了沿面閃絡(luò)電壓。添加了氫氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂和純環(huán)氧相比，提高了30％以上。其閃絡(luò)電壓值已經(jīng)超過(guò)了常用的尼龍，有機(jī)玻璃。環(huán)氧樹(shù)脂是優(yōu)良的絕緣材料，成本低廉而且機(jī)械性能良好。由于環(huán)氧樹(shù)脂是熱塑型材料，可以直接澆注在真空絕緣子本體材料的表面上，附著牢固。向環(huán)氧樹(shù)脂添加水合氧化鋁(氫氧化鋁)，可使絕緣子表面具有一定的暫態(tài)電導(dǎo)率，從而釋放掉表面沉積的正電荷，或者改善絕緣子表面的電荷分布的均勻性，一定程度上抑制了樹(shù)枝狀損壞。加入含有結(jié)晶水的氫氧化鋁粉末，可以有效地提高材料的耐電痕性，氫氧化鋁的作用，一是在放電作用下引起內(nèi)氧化過(guò)程，把放電中產(chǎn)生的游離炭氧化成揮發(fā)性炭。從而在表面上清除掉炭，反應(yīng)中產(chǎn)生的Al2O3在氧化過(guò)程中起催化劑的作用。二是放電時(shí)的高溫使水合氧化鋁放出結(jié)晶水(240°)，同時(shí)形成強(qiáng)烈的氣流，沖刷掉沉積于材料表面上的炭粒。因此，填料中含有的結(jié)晶水越多，這種氣流的沖刷作用越強(qiáng)，越能顯著提高材料的耐電痕性。三是提高了材料的導(dǎo)熱性，在真空中，由于散熱困難同樣是個(gè)不可忽視的問(wèn)題。出于成本和制作工藝因素的考慮，在原材料的選擇上全部立足于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。


圖1是Al(OH)3含量對(duì)復(fù)合材料的表面電阻率的影響坐標(biāo)圖其中圖1中橫坐標(biāo)為Al(OH)3質(zhì)量百分比，縱坐標(biāo)為表面電阻率；使用KEITHLEY-6517型高阻計(jì)測(cè)量試樣的表面電導(dǎo)，夾具使用8009型。對(duì)不同Al(OH)3含量的復(fù)合材料試樣測(cè)試表面電阻率，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了從純環(huán)氧樹(shù)脂到60％添加氫氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂的ρs，從圖中可看出，隨著Al(OH)3含量的增加復(fù)合材料的表面電阻率呈下降趨勢(shì)，符合預(yù)期結(jié)果。
表1常用絕緣材料的真空閃絡(luò)電壓 有關(guān)測(cè)試簡(jiǎn)要說(shuō)明(1)表面電阻率根據(jù)I.S.Roth的試驗(yàn)，真空絕緣子表面電導(dǎo)率的提高，可以有效的提高沿面閃絡(luò)電壓。但是這兩者之間的關(guān)系并非符合線(xiàn)性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了從純環(huán)氧樹(shù)脂到60％添加氫氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂的ρs，本文使用KEITHLEY-6517型高阻計(jì)測(cè)量試樣的表面電導(dǎo)，夾具使用8009型。對(duì)不同Al(OH)3含量的復(fù)合材料試樣測(cè)試表面電阻率(式樣表面經(jīng)過(guò)打磨拋光，乙醇擦洗處理)。
(2)試驗(yàn)材料真空沿面閃絡(luò)電壓值實(shí)驗(yàn)使用直徑10mm、厚1mm的圓片狀復(fù)合環(huán)氧作為沿面放電實(shí)驗(yàn)的絕緣材料。先用酒精清洗，再兩面壓上圓形不銹鋼電極片做電極，電極片直徑21mm，厚度1mm，電極間距5mm。最后將試品固定在塑料支架上，放入實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)在一個(gè)真空腔內(nèi)進(jìn)行，利用兩臺(tái)真空泵抽真空以確保真空度5.8E-4Pa，實(shí)驗(yàn)電壓通過(guò)高壓探頭(Tektronix P6015A，帶寬75MHz)取樣后送入數(shù)字示波器(LeCroyLC574AM，帶寬1GHz，單次采樣2GS/s)脈沖電壓波型為雷電波。上升沿400ns，波尾6ms。對(duì)試樣加壓一般從5kv開(kāi)始每個(gè)電壓等級(jí)施加10次，每次升壓幅度約2kV，直到發(fā)生第一次閃絡(luò)。試驗(yàn)中發(fā)生第一次閃絡(luò)的電壓值稱(chēng)為首次閃絡(luò)電壓Vbd(First breakdown voltage)；升壓過(guò)程直到出現(xiàn)連續(xù)三次加壓發(fā)生閃絡(luò)時(shí)的閃絡(luò)電壓被稱(chēng)為老練電壓值Vco(conditioned voltage)；10次重復(fù)試驗(yàn)中出現(xiàn)4～6次閃絡(luò)現(xiàn)象時(shí)的電壓稱(chēng)為50％閃絡(luò)電壓V50％。樣品有常用于真空絕緣子材料的尼龍，聚氨酯，PE(聚乙烯)，PMMA(有機(jī)玻璃)，純環(huán)氧，和添加了不同比例的氫氧化鋁的環(huán)氧。由此可以看出，與常用材料，尼龍，有機(jī)玻璃，純環(huán)氧樹(shù)脂相比，添加了氫氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂在首次閃絡(luò)電壓，老練閃絡(luò)電壓上都有一定程度的提高。達(dá)到了聚氨酯材料和聚乙烯同樣的閃絡(luò)電壓值。
(3)漏電起痕試驗(yàn)國(guó)際上常用的耐漏電起痕和電蝕的試驗(yàn)方法有滴液法，斜面法，轉(zhuǎn)輪法，塵霧法以及鹽霧法。本試驗(yàn)采用的是斜面法，按照GB 6553-86進(jìn)行試驗(yàn)，等同于國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC587(1984)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種試驗(yàn)方法恒壓法和逐級(jí)升壓法。本試驗(yàn)采用逐次升壓法。
表2.材料的耐漏電起痕的級(jí)別

試驗(yàn)證明，添加了氫氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂，其耐受電弧燒灼的能力大為提高，可以有效地低于絕緣子表面的樹(shù)枝化放電。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在具體實(shí)施中選用以下涂層材料(1)環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)錫樹(shù)脂廠生產(chǎn)的WSR618。環(huán)氧當(dāng)量為185～208(g/mol)，環(huán)氧值0.48～0.54(mol/100g)，化學(xué)式如下

(2)固化劑無(wú)錫樹(shù)脂廠研究所WSR--H023。。WSR-H023是由特殊胺類(lèi)改性合成的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，其粘度低、色澤無(wú)色透明，耐藥品性能優(yōu)良，適用于無(wú)溶劑型涂料及澆鑄、粘接之用，可操作期長(zhǎng)，加熱固化其物性更佳?；瘜W(xué)式如下 (3)稀釋劑上海樹(shù)脂廠生產(chǎn)的501。它主要成分為丁基縮水甘油醚，其分子式為 (4)氫氧化鋁上海產(chǎn)，顆粒直徑在2.00μm～3.00μm之間。為了改善粒子的分散度，提高例子的表面活性，改善粒子與基體材料之間的相容性，用華東偶聯(lián)劑廠生產(chǎn)的KH-560型硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行處理。
將上述涂層材料分別按不同配比結(jié)合制備工藝具體實(shí)施。
實(shí)施例1具體制備工藝包括以下步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比66％∶20％∶13％∶0％配料。
2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在50℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中-0.001Mpa(真空度100)下抽真空30分鐘，除去原料中的水分和氣泡；3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到混和完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌30分鐘后，放入烘箱中50℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空30分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中在80℃下升溫固化2小時(shí)；5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
實(shí)施例21、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比50％∶30％∶15％∶5％配料。
2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在60℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌50分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中，升溫固化80℃/2小時(shí)+100℃/2小時(shí)；5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
實(shí)施例31、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比20％∶60％∶13.3％∶6.6％配料。
2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在60℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌60分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；4、重復(fù)步驟三一次，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌60分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；5、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中，升溫固化80℃/2小時(shí)+120℃/2小時(shí)。
6、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
權(quán)利要求
1.可提高沿面閃絡(luò)電壓的真空絕緣子涂層，采用熱塑型材料、耐電痕性材料和固化劑、稀釋劑，其特征在于所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層由環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑組成；其質(zhì)量百分比為環(huán)氧樹(shù)脂20％～62.5％；氫氧化鋁0％～60％；改性合成胺類(lèi)固化劑13％～37.5％丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑0％～6.6％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層，其特征在于所述的環(huán)氧樹(shù)脂是指粘度≤2.5，環(huán)氧當(dāng)量為185～208(g/mol)，環(huán)氧值0.48～0.54(mol/100g)，常溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層，其特征在于所述的氫氧化鋁是指經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層，其特征在于所述經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末是指用氫氧化鋁粉末質(zhì)量0.05％的偶聯(lián)劑溶液加入到氫氧化鋁粉以后，放70～90℃的水浴中，攪拌2～3個(gè)小時(shí)，再放入烘箱，80～120℃烘干而得到的產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層，其特征在于所述經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的、顆粒直徑在2μm～3μm之間的氫氧化鋁粉末是指還可以直接將氫氧化鋁粉末、乙醇、偶聯(lián)劑按質(zhì)量為100∶5∶0.1的比例配制，充分?jǐn)嚢韬蠓胚M(jìn)烘箱，80～120℃烘干而得到的產(chǎn)物。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層制備工藝，其特征在于包括以下步驟步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比20％～62.5％∶0％～60％∶13％～37.5％∶0％～6.6％配比備料。步驟2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在50～70℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa(真空度100)下抽真空30～60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；步驟3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全混合；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌30～60分鐘后，放入烘箱中50～70℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa下抽真空30～60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；必要時(shí)，重復(fù)以上步驟1～2次。步驟4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中在80～120℃下升溫固化1～3小時(shí)；步驟5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層制備工藝，其特征在于具體制備工藝為以下步驟步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比62.5％∶20％∶13％∶0％配料。步驟2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在50℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中-0.001Mpa下抽真空30分鐘，除去原料中的水分和氣泡；步驟3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到混和完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌30分鐘后，放入烘箱中50℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa下抽真空30分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；步驟4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中在80℃下升溫固化2小時(shí)；步驟5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層制備工藝，其特征在于具體制備工藝還可為以下步驟步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比50％∶30％∶15％∶5％配料。步驟2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在60℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa下抽真空60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；步驟3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌50分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；步驟4、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中，升溫固化80℃/2小時(shí)；步驟5、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可提高沿面閃絡(luò)電壓值的真空絕緣子涂層制備工藝，其特征在于具體制備工藝還可為以下步驟步驟1、將環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁粉末、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑按質(zhì)量百分比20％∶60％∶13.3％∶6.6％配料。步驟2、將按配比稱(chēng)量好的環(huán)氧樹(shù)脂，改性合成胺類(lèi)固化劑和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑分別放入烘箱在60℃下加熱20分鐘，然后放入真空干燥箱中在-0.001Mpa下抽真空60分鐘，除去原料中的水分和氣泡；步驟3、將環(huán)氧樹(shù)脂與改性合成胺類(lèi)固化劑混合，一邊攪拌一邊緩慢加入氫氧化鋁粉末和丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑直到完全；用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌60分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；步驟4、重復(fù)步驟3一次，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌60分鐘后，放入烘箱中60℃加熱20分鐘。再次在-0.001Mpa下抽真空60分鐘，然后取出排除浮在表面的氣泡；步驟5、將無(wú)氣泡的原料澆鑄入各類(lèi)真空絕緣子模具中，升溫固化120℃/2小時(shí)。步驟6、冷卻至室溫，脫模，取出，進(jìn)行表面電阻率和沿面閃絡(luò)電壓值測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可提高沿面閃絡(luò)電壓的真空絕緣子涂層及制備工藝。涂層由環(huán)氧樹(shù)脂、氫氧化鋁、改性合成胺類(lèi)固化劑、丁基縮水甘油醚類(lèi)稀釋劑組成；制備工藝包括配料、烘干、抽真空、攪拌、升溫固化、冷卻脫模步驟；用本發(fā)明工藝制備的涂層經(jīng)測(cè)試，與常用材料，尼龍，有機(jī)玻璃，純環(huán)氧樹(shù)脂相比，老練閃絡(luò)電壓上有一定程度的提高，與真空絕緣子本體材料相比，具有更高的沿面閃絡(luò)電壓值，同時(shí)具有耐電弧燒灼的能力，可以抗樹(shù)枝化放電，經(jīng)歷多次閃絡(luò)放電以后，絕緣性能不下降，機(jī)械性能良好，易加工制作，與本體材料附著力強(qiáng)，不易剝落，成本低廉。
文檔編號(hào)H01B17/50GK1604237SQ20041007318
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者李盛濤, 張磊 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)