一種氮化鋁陶瓷絕緣子製備方法與流程
2023-09-20 08:29:40 2
本發明涉及絕緣子製備技術領域，具體涉及一種氮化鋁陶瓷絕緣子製備方法。
背景技術：
絕緣子作為電力系統的重要組成部分，在交、直流輸電線路中起著支撐電力設備與電氣絕緣的重要作用。戶外運行的絕緣子時刻受到大氣中各種汙染源的影響。當空氣溼度較小時，絕緣子表面覆蓋的汙穢層不顯示導電性，絕緣子可以可靠安全運行。當空氣溼度較大時，汙穢中含有的可溶鹽分溶於水形成導電的離子，在工作電壓作用下形成洩漏電流在絕緣子表面流過，電流的熱效應導致絕緣子表面形成多個幹區。幹區的電阻遠大於溼區的電阻，承受較高的電壓，引起局部電場畸變產生電弧，在一定條件下甚至發展為貫穿兩極的閃絡。由此可見，如何預防、減少支柱絕緣子的汙閃事故，如何有效提高絕緣子在嚴峻條件下的汙閃特性將成為今後支柱絕緣子研究的重點。
技術實現要素：
本發明為解決上述問題，提供一種氮化鋁陶瓷絕緣子製備方法，使得在惡劣的環境下減少汙閃事故的發生。
本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：
一種氮化鋁陶瓷絕緣子製備方法，包括以下步驟：
(1).將無水甲醇加入到放置矽酸甲酯的容器中，攪拌1-2小時，其中，甲醇和矽酸甲酯的質量配比為：甲醇∶矽酸甲酯＝2～3∶5；
(2).另取一份與第(1)步相同體積的矽酸甲酯，與蒸餾水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸餾水的加入量按摩爾比為：水∶矽酸甲酯＝2～5∶1計算；磷酸的加入量按摩爾比為：磷酸∶矽酸甲酯＝0.01～0.1∶1計算；
(3).將第(2)步的混合溶液在攪拌狀態下緩慢加入到第(1)步的容器中，同時攪拌1～2小時，將容器蓋好，靜置24小時，即形成二氧化矽溶膠，待用；
(4).將上述的二氧化矽溶膠攪拌，同時緩緩加入經除鐵和乾燥處理後的氮化鋁粉料，攪拌均勻，氮化鋁粉料的加入量為：氮化鋁＝106.8×矽酸甲酯×矽酸甲酯比重，其中矽酸甲酯的為體積單位，氮化鋁為質量單位；
(5).將(4)中的物料倒入模具中成型並進行乾燥，待液體消失後，在烘箱中80～100℃下烘乾24小時，使物料充分乾燥然後進行脫模；
(6).將(5)中成型後的氮化鋁在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為1200～1500℃，保溫4～5小時，然後冷卻出爐，即為本發明製備的氮化鋁陶瓷絕緣子。
所述步驟(1)中無水甲醇也可用無水乙醇代替。
所述步驟(1)至(2)中的矽酸甲酯可以用矽酸乙酯或矽酸丙酯代替。
本發明的有益效果為：採用溶膠-凝膠等處理技術，對電熔氮化鋁粉進行包覆二氧化矽等改性處理，以提高氮化鋁陶瓷的電絕緣性能，使之更適合於作為絕緣子，在惡劣的環境下減少汙閃事故的發生概率，同時採用該製備方法製得的氮化鋁陶瓷絕緣子耐老化、抗腐蝕，提高了產品性能，並確保產品安全穩定。
具體實施方式：
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合實施例，進一步闡述本發明。
實施例1
(1).將無水甲醇加入到放置矽酸甲酯的容器中，攪拌1小時，其中，甲醇和矽酸甲酯的質量配比為：甲醇∶矽酸甲酯＝2∶5；
(2).另取一份與第(1)步相同體積的矽酸甲酯，與蒸餾水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸餾水的加入量按摩爾比為：水∶矽酸甲酯＝2∶1計算；磷酸的加入量按摩爾比為：磷酸∶矽酸甲酯＝0.01∶1計算；
(3).將第(2)步的混合溶液在攪拌狀態下緩慢加入到第(1)步的容器中，同時攪拌1小時，將容器蓋好，靜置24小時，即形成二氧化矽溶膠，待用；
(4).將上述的二氧化矽溶膠攪拌，同時緩緩加入經除鐵和乾燥處理後的氮化鋁粉料，攪拌均勻，氮化鋁粉料的加入量為：氮化鋁＝106.8×矽酸甲酯×矽酸甲酯比重，其中矽酸甲酯的為體積單位，氮化鋁為質量單位；
(5).將(4)中的物料倒入模具中成型並進行乾燥，待液體消失後，在烘箱中80℃下烘乾24小時，使物料充分乾燥然後進行脫模；
(6).將(5)中成型後的氮化鋁在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為1200℃，保溫4小時，然後冷卻出爐，即為本發明製備的氮化鋁陶瓷絕緣子。
實施例2
(1).將無水甲醇加入到放置矽酸甲酯的容器中，攪拌1.5小時，其中，甲醇和矽酸甲酯的質量配比為：甲醇∶矽酸甲酯＝2.5∶5；
(2).另取一份與第(1)步相同體積的矽酸甲酯，與蒸餾水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸餾水的加入量按摩爾比為：水∶矽酸甲酯＝3.5∶1計算；磷酸的加入量按摩爾比為：磷酸∶矽酸甲酯＝0.05∶1計算；
(3).將第(2)步的混合溶液在攪拌狀態下緩慢加入到第(1)步的容器中，同時攪拌1.5小時，將容器蓋好，靜置24小時，即形成二氧化矽溶膠，待用；
(4).將上述的二氧化矽溶膠攪拌，同時緩緩加入經除鐵和乾燥處理後的氮化鋁粉料，攪拌均勻，氮化鋁粉料的加入量為：氮化鋁＝106.8×矽酸甲酯×矽酸甲酯比重，其中矽酸甲酯的為體積單位，氮化鋁為質量單位；
(5).將(4)中的物料倒入模具中成型並進行乾燥，待液體消失後，在烘箱中90℃下烘乾24小時，使物料充分乾燥然後進行脫模；
(6).將(5)中成型後的氮化鋁在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為1350℃，保溫4.5小時，然後冷卻出爐，即為本發明製備的氮化鋁陶瓷絕緣子。
實施例3
(1).將無水甲醇加入到放置矽酸甲酯的容器中，攪拌2小時，其中，甲醇和矽酸甲酯的質量配比為：甲醇∶矽酸甲酯＝3∶5；
(2).另取一份與第(1)步相同體積的矽酸甲酯，與蒸餾水、磷酸混合成混合溶液，其中，蒸餾水的加入量按摩爾比為：水∶矽酸甲酯＝5∶1計算；磷酸的加入量按摩爾比為：磷酸∶矽酸甲酯＝0.1∶1計算；
(3).將第(2)步的混合溶液在攪拌狀態下緩慢加入到第(1)步的容器中，同時攪拌2小時，將容器蓋好，靜置24小時，即形成二氧化矽溶膠，待用；
(4).將上述的二氧化矽溶膠攪拌，同時緩緩加入經除鐵和乾燥處理後的氮化鋁粉料，攪拌均勻，氮化鋁粉料的加入量為：氮化鋁＝106.8×矽酸甲酯×矽酸甲酯比重，其中矽酸甲酯的為體積單位，氮化鋁為質量單位；
(5).將(4)中的物料倒入模具中成型並進行乾燥，待液體消失後，在烘箱中100℃下烘乾24小時，使物料充分乾燥然後進行脫模；
(6).將(5)中成型後的氮化鋁在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為1500℃，保溫5小時，然後冷卻出爐，即為本發明製備的氮化鋁陶瓷絕緣子。
所述步驟(1)中無水甲醇也可用無水乙醇代替。
所述步驟(1)至(2)中的矽酸甲酯可以用矽酸乙酯或矽酸丙酯代替。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的僅為本發明的優選例，並不用來限制本發明，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。