一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法与流程

1.本发明涉及绝缘子制备技术领域，具体为一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法。


背景技术：

2.绝缘子是安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。绝缘子种类繁多，形状各异，不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别，但都是由绝缘件和连接金具两大部分组成的；绝缘子按安装方式不同，可分为悬式绝缘子和支柱绝缘子；按照使用的绝缘材料的不同，可分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子(也称合成绝缘子)；按照使用电压等级不同，可分为低压绝缘子和高压绝缘子；按照使用的环境条件的不同，派生出污秽地区使用的耐污绝缘子；按照使用电压种类不同，派生出直流绝缘子；尚有各种特殊用途的绝缘子，如绝缘横担、半导体釉绝缘子和配电用的拉紧绝缘子、线轴绝缘子和布线绝缘子等。此外，按照绝缘件击穿可能性不同，又可分为a型即不可击穿型绝缘子和b型即可击穿型绝缘子两类。
3.圆柱头绝缘子跟圆锥头绝缘子的区别在于其头部结构，圆锥头绝缘子因其锥形结构，能与水泥胶合剂进行良好的配合；而圆柱头绝缘子需要在头部上层砂增加头部的摩擦力，以达到与水胶合剂完好配合。为达到悬式圆柱头产品的高强度及良好机电性能，需要一套良好的配方及工艺。现有技术中16吨-55吨盘形悬式绝缘子的配方质量百分比为：左云土为23％，新会gf12为15％，巩县矾土为40％，湖南长石为12％，章村土为10％。现有配方使用了中可塑性的左云土和新会gf12，干燥弯曲强度在3.5mpa左右，使坯料的工艺性能大为削弱，依照该配方生产出来的悬式绝缘子经常出现开裂的现象；现有配方以钾长石和章村土为主要熔剂，烧成范围较窄，对烧成要求相对较高，不利于产品烧成。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度圆柱头悬式绝缘子，由以下质量份的原料制成：内蒙东胜土20-30份、陕西泾阳土10-18份、高岭土22-32份、蛭石16-24份、黄瓜山土5-10份、四川砂15-20份、宜春石英3-10份、海泡石纤维0.5-1.5份、木质素纤维0.5-1份、聚丙烯纤维1-3份、天然沸石粉10-16份、云母粉12-20份、重晶石粉5-10份、珍珠陶土20-30份、锆英砂5-10份、聚乙烯吡咯烷酮1-7份、三氧化二铬1-3份、氧化硼1-3份、聚丙烯酸乙酯1-3份、氧化铝10-40份、膨润土3-6份、铝矿尾矿8-10份、白刚玉2-5份、钾长石5-8份、氮化硅2-5份、氧化锌2-5份、氧化镁1-2份、氧化锆1-2份。
8.优选的，包括以下步骤：
9.s1：准备原材料，然后将原材料中的内蒙东胜土、陕西泾阳土、适量高岭土、蛭石、黄瓜山土、四川砂、宜春石英石、锆英砂用球磨机对原料进行球磨，球磨时间为4-8小时，得到泥浆，且对其进行过筛和除铁处理；
10.s2：依次将海泡石纤维、木质素纤维、聚丙烯纤维添加到适量聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸乙酯、余量聚乙烯吡咯烷酮中，且加水进行超声处理，分别得到混合物a、b、c；
11.s3：将s2只中得到的混合物a、b、c依次加入到搅拌机中，进行搅拌然后依次加入云母粉和珍珠陶土，继续搅拌，且加入乙烯基三乙氧基硅烷，调节ph至7-8；
12.s4：然后将s1中的产物再次向s3中添加，并同时加入三氧化二铬，氧化硼，并进行搅拌处理，得到泥料；
13.s5：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐1-2天；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；
14.s6：对干燥后的坯件进行第一次整体放置在釉浆中进行浸釉处理，然后将配体常温晾干；将晾干后的胚件再次以喷淋的方式进行头部施釉处理，然后对其进行烧成；
15.s7：对烧成后的坯件切割平整打磨，胶装，养护，得到瓷绝缘子。
16.优选的，所述s3中，ph值调节时，添加氨水调节。
17.优选的，所述釉浆制备工艺包括以下步骤：
18.q1：将余量高岭土、天然沸石粉、重晶石粉、氧化铝、膨润土、铝矿尾矿、白刚玉、钾长石放置在球磨机中进行球磨，使得其达到300-350目，并进行过筛除铁处理；
19.q2：将q1中处理后的产物，同时加入氮化硅、氧化锌、氧化镁、氧化锆进行搅拌混合；
20.q3：将q2中的产物精850-1050℃的高温煅烧，且冷却至常温后，即得到所述釉浆。
21.优选的，所述q1球磨前，需要对铝尾矿进行粉碎除铁处理。
22.优选的，所述超声处理时的功率为150-250w。
23.优选的，所述s3、s4、q2中的搅拌机为离心搅拌机，搅拌转速为400-1200转/分。
24.优选的，所述q3中，进行煅烧的时间为15-40小时。
25.(三)有益效果
26.与现有技术相比，本发明提供了一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法，具备以下有益效果：
27.1、该一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法，通过将内蒙东胜土、陕西泾阳土、适量高岭土、蛭石、黄瓜山土、四川砂、宜春石英石、锆英砂进行混合，同时将海泡石纤维、木质素纤维、聚丙烯纤维一起混合，从而可以提高该瓷绝缘子胚体的结构强度和硬度，以减小开裂的几率。
28.2、该一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法，通过添加云母粉和珍珠陶土，从而可以改变胚体的结构和性质，从而与其他原料形成化学键，从而提高泥浆中原料的相互作用力，以避免后期开裂的情况。
29.3、该一种高强度圆柱头悬式绝缘子及其制备方法，通过对釉浆的配方进行优化，使得釉面更顺滑，同时，同时对其进行两次施釉，且单独对圆柱形瓷绝缘子头部施釉，以提高该绝缘子的机械强度，不易昌盛裂纹。
具体实施方式
30.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.一种高强度圆柱头悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
33.s1：准备原材料，其质量份为：内蒙东胜土20份、陕西泾阳土10份、高岭土22份、蛭石16份、黄瓜山土5份、四川砂15份、宜春石英3份、海泡石纤维0.5份、木质素纤维0.5份、聚丙烯纤维1份、天然沸石粉10份、云母粉12份、重晶石粉5份、珍珠陶土20份、锆英砂5份、聚乙烯吡咯烷酮1份、三氧化二铬1份、氧化硼1份、聚丙烯酸乙酯1份、氧化铝10份、膨润土3份、铝矿尾矿8份、白刚玉2份、钾长石5份、氮化硅2份、氧化锌2份、氧化镁1份、氧化锆1份，然后将原材料中的内蒙东胜土、陕西泾阳土、适量高岭土、蛭石、黄瓜山土、四川砂、宜春石英石、锆英砂用球磨机对原料进行球磨，球磨时间为4-8小时，得到泥浆，且对其进行过筛和除铁处理；
34.s2：依次将海泡石纤维、木质素纤维、聚丙烯纤维添加到适量聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸乙酯、余量聚乙烯吡咯烷酮中，且加水在150-250w的功率下进行超声处理，分别得到混合物a、b、c；
35.s3：将s2只中得到的混合物a、b、c依次加入到离心搅拌机中，以400-1200转/分进行搅拌，然后依次加入云母粉和珍珠陶土，继续搅拌，且加入乙烯基三乙氧基硅烷，并添加氨水进行调节ph至7-8；
36.s4：然后将s1中的产物再次向s3中添加，并同时加入三氧化二铬，氧化硼，并进行离心搅拌处理，搅拌转速为400-1200转/分，得到泥料；
37.s5：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐1-2天；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；
38.s6：对干燥后的坯件进行第一次整体放置在釉浆中进行浸釉处理，然后将配体常温晾干；将晾干后的胚件再次以喷淋的方式进行头部施釉处理，然后对其进行烧成；
39.其中釉浆制备工艺包括以下步骤：
40.q1：将余量高岭土、天然沸石粉、重晶石粉、氧化铝、膨润土、铝矿尾矿、白刚玉、钾长石放置在球磨机中进行球磨，使得其达到300-350目，并进行过筛除铁处理，球磨前，需要对铝尾矿进行粉碎除铁处理；
41.q2：将q1中处理后的产物，同时加入氮化硅、氧化锌、氧化镁、氧化锆进行离心搅拌混合，搅拌转速为400-1200转/分；
42.q3：将q2中的产物精850-1050℃的高温煅烧，煅烧的时间为15-40小时，且冷却至常温后，即得到所述釉浆。
43.s7：对烧成后的坯件切割平整打磨，胶装，养护，得到瓷绝缘子。
44.实施例二：
45.一种高强度圆柱头悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
46.s1：准备原材料，其质量份为：内蒙东胜土25份、陕西泾阳土14份、高岭土27份、蛭石20份、黄瓜山土7份、四川砂18份、宜春石英7份、海泡石纤维1份、木质素纤维0.8份、聚丙烯纤维2份、天然沸石粉13份、云母粉15份、重晶石粉7份、珍珠陶土25份、锆英砂7份、聚乙烯吡咯烷酮4份、三氧化二铬2份、氧化硼2份、聚丙烯酸乙酯2份、氧化铝25份、膨润土5份、铝矿尾矿9份、白刚玉4份、钾长石6份、氮化硅4份、氧化锌3份、氧化镁1.5份、氧化锆1.5份，然后将原材料中的内蒙东胜土、陕西泾阳土、适量高岭土、蛭石、黄瓜山土、四川砂、宜春石英石、锆英砂用球磨机对原料进行球磨，球磨时间为4-8小时，得到泥浆，且对其进行过筛和除铁处理；
47.s2：依次将海泡石纤维、木质素纤维、聚丙烯纤维添加到适量聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸乙酯、余量聚乙烯吡咯烷酮中，且加水在150-250w的功率下进行超声处理，分别得到混合物a、b、c；
48.s3：将s2只中得到的混合物a、b、c依次加入到离心搅拌机中，以400-1200转/分进行搅拌，然后依次加入云母粉和珍珠陶土，继续搅拌，且加入乙烯基三乙氧基硅烷，并添加氨水进行调节ph至7-8；
49.s4：然后将s1中的产物再次向s3中添加，并同时加入三氧化二铬，氧化硼，并进行离心搅拌处理，搅拌转速为400-1200转/分，得到泥料；
50.s5：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐1-2天；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；
51.s6：对干燥后的坯件进行第一次整体放置在釉浆中进行浸釉处理，然后将配体常温晾干；将晾干后的胚件再次以喷淋的方式进行头部施釉处理，然后对其进行烧成；
52.其中釉浆制备工艺包括以下步骤：
53.q1：将余量高岭土、天然沸石粉、重晶石粉、氧化铝、膨润土、铝矿尾矿、白刚玉、钾长石放置在球磨机中进行球磨，使得其达到300-350目，并进行过筛除铁处理，球磨前，需要对铝尾矿进行粉碎除铁处理；
54.q2：将q1中处理后的产物，同时加入氮化硅、氧化锌、氧化镁、氧化锆进行离心搅拌混合，搅拌转速为400-1200转/分；
55.q3：将q2中的产物精850-1050℃的高温煅烧，煅烧的时间为15-40小时，且冷却至常温后，即得到所述釉浆。
56.s7：对烧成后的坯件切割平整打磨，胶装，养护，得到瓷绝缘子。
57.实施例二：
58.一种高强度圆柱头悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
59.s1：准备原材料，其质量份为：内蒙东胜土30份、陕西泾阳土18份、高岭土32份、蛭石24份、黄瓜山土10份、四川砂20份、宜春石英10份、海泡石纤维1.5份、木质素纤维1份、聚丙烯纤维3份、天然沸石粉116份、云母粉20份、重晶石粉10份、珍珠陶土30份、锆英砂10份、聚乙烯吡咯烷酮7份、三氧化二铬3份、氧化硼3份、聚丙烯酸乙酯3份、氧化铝40份、膨润土6份、铝矿尾矿10份、白刚玉5份、钾长石8份、氮化硅5份、氧化锌5份、氧化镁2份、氧化锆2份，然后将原材料中的内蒙东胜土、陕西泾阳土、适量高岭土、蛭石、黄瓜山土、四川砂、宜春石英石、锆英砂用球磨机对原料进行球磨，球磨时间为4-8小时，得到泥浆，且对其进行过筛和
除铁处理；
60.s2：依次将海泡石纤维、木质素纤维、聚丙烯纤维添加到适量聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸乙酯、余量聚乙烯吡咯烷酮中，且加水在150-250w的功率下进行超声处理，分别得到混合物a、b、c；
61.s3：将s2只中得到的混合物a、b、c依次加入到离心搅拌机中，以400-1200转/分进行搅拌，然后依次加入云母粉和珍珠陶土，继续搅拌，且加入乙烯基三乙氧基硅烷，并添加氨水进行调节ph至7-8；
62.s4：然后将s1中的产物再次向s3中添加，并同时加入三氧化二铬，氧化硼，并进行离心搅拌处理，搅拌转速为400-1200转/分，得到泥料；
63.s5：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐1-2天；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；
64.s6：对干燥后的坯件进行第一次整体放置在釉浆中进行浸釉处理，然后将配体常温晾干；将晾干后的胚件再次以喷淋的方式进行头部施釉处理，然后对其进行烧成；
65.其中釉浆制备工艺包括以下步骤：
66.q1：将余量高岭土、天然沸石粉、重晶石粉、氧化铝、膨润土、铝矿尾矿、白刚玉、钾长石放置在球磨机中进行球磨，使得其达到300-350目，并进行过筛除铁处理，球磨前，需要对铝尾矿进行粉碎除铁处理；
67.q2：将q1中处理后的产物，同时加入氮化硅、氧化锌、氧化镁、氧化锆进行离心搅拌混合，搅拌转速为400-1200转/分；
68.q3：将q2中的产物精850-1050℃的高温煅烧，煅烧的时间为15-40小时，且冷却至常温后，即得到所述釉浆。
69.s7：对烧成后的坯件切割平整打磨，胶装，养护，得到瓷绝缘子。
70.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。