一种陶瓷绝缘子及其制备方法、电力机车与流程

专利2025-05-25  22


本发明属于陶瓷绝缘子,具体地说涉及一种陶瓷绝缘子及其制备方法、电力机车。


背景技术:

1、陶瓷绝缘子是电力系统的重要零部件,有些需应用于采用大功率交流电机传动的高速电力机车上,这些云母陶瓷绝缘子产品不可含铅,随着我国轨道交通的快速发展以及国家对环保的日益重视,对含有重金属的产品要求也会更加严格,因此需要研发无铅陶瓷绝缘子投入市场。但是,根据实际研发经验,若直接将陶瓷绝缘子产品制备过程中的含铅玻璃粉替换为无铅玻璃粉,那生产出的绝缘子的击穿电压和抗冲击性并不能满足使用要求。


技术实现思路

1、第一方面,本发明设计了一种陶瓷绝缘子,包括陶瓷绝缘体、第一连接件和第二连接件,

2、所述陶瓷绝缘体包括云母粉和无铅低熔点玻璃粉,所述第一连接件和第二连接件分别设于陶瓷绝缘体相对的两端,

3、所述第一连接件和第二连接件的内端嵌入陶瓷绝缘体内部,第一连接件和第二连接件的外端伸出陶瓷绝缘体。

4、优选的,所述陶瓷绝缘体还包括b2o3、mno2和cr2o3,

5、按重量份计,所述云母粉为25-70份,无铅低熔点玻璃粉为20-65份,b2o3为5-15份,mno2为0.15-0.6份,cr2o3为0.1-0.5份。

6、优选的,所述无铅低熔点玻璃粉的熔融温度为300-550℃,膨胀系数为90×10-7-110×10-7。

7、优选的,所述云母粉的粒度为20-140目,所述无铅低熔点玻璃粉的粒度为400-2000目。

8、第二方面,本发明设计了一种上述陶瓷绝缘子的制备方法,包括以下步骤:

9、制备陶瓷绝缘体,对所述陶瓷绝缘体进行制粉操作,得到陶瓷粉体;

10、称取所述陶瓷粉体,经压制得到毛坯;

11、将所述毛坯在700-800℃下加热软化,将软化后的毛坯放置于预热后的热压模具中进行压制成为陶瓷绝缘子;

12、将所述陶瓷绝缘子从热压模具中脱模后,进行退火处理。

13、优选的,制备陶瓷绝缘体包括以下步骤:

14、称取云母粉、无铅低熔点玻璃粉、b2o3、mno2和cr2o3混合,

15、将混合后的粉料在500-1000℃的温度下烧结,4-8h后自然冷却后得到陶瓷绝缘体粉料。

16、优选的,将所述毛坯加热软化,将软化后的毛坯放置于预热后的热压模具中进行压制成为陶瓷绝缘子包括以下步骤:

17、对外套模、装有第一连接件的内下模、装有第二连接件的内上模具进行预热,预热温度与毛坯软化温度的温差不大于270℃;

18、将软化后的毛坯、装有第一连接件的内下模、装有第二连接件的内上模放置于外套模的内腔中,使所述毛坯位于内下模、内上模之间;

19、施加压力位于外模具内腔中的毛坯注入内下模、内上模的内腔中,保持压力10-600s。

20、优选的,压制所述陶瓷粉体前,在所述陶瓷粉体中加入粘结剂,搅拌均匀后在6-30吨的压力下压制得到毛坯。更优选的,按重量份计,所述粘结剂为3-10份。

21、第三方面,本发明还设计了一种电力机车,所述电力机车应用上述的陶瓷绝缘子。

22、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

23、(1)云母粉主要起电绝缘的作用,可提高陶瓷绝缘子的击穿电压、耐电压、绝缘电阻等电性能;无铅低熔点玻璃粉熔化后与云母粉充分混合,而后把云母粉粘接在一起,经过热压成型后制备出云母陶瓷绝缘子。本发明制备的云母陶瓷绝缘子在击穿电压和抗冲击性方面的性能优越,能够完全替代含铅绝缘子,符合国内外对绝缘体不含铅的相关标准,并且不含铅汞镉砷等重金属,对环境无伤害。

24、(2)通过本发明的制备方法制备陶瓷绝缘子,有利于保证陶瓷绝缘子具备优异的机械性能,如抗拉强度、抗压强度、弯曲强度、扭矩等,模具预热温度与毛坯软化温度的温差不大于270℃,能够避免因预热温度过低,导致毛坯的降温速率过快而开裂、变形。



技术特征:

1.一种陶瓷绝缘子,其特征在于,包括陶瓷绝缘体、第一连接件和第二连接件,

2.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子,其特征在于,所述陶瓷绝缘体还包括b2o3、mno2和cr2o3,

3.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子,其特征在于,所述无铅低熔点玻璃粉的熔融温度为300-550℃,膨胀系数为90×10-7-110×10-7。

4.根据权利要求1所述的陶瓷绝缘子,其特征在于,所述云母粉的粒度为20-140目,所述无铅低熔点玻璃粉的粒度为400-2000目。

5.一种权利要求1-4任一所述的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,制备陶瓷绝缘体包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,将所述毛坯加热软化,将软化后的毛坯放置于预热后的热压模具中进行压制成为陶瓷绝缘子包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的陶瓷绝缘子的制备方法,其特征在于,压制所述陶瓷粉体前,在所述陶瓷粉体中加入粘结剂,搅拌均匀后在6-30吨的压力下压制得到毛坯。

9.一种电力机车,其特征在于,所述电力机车应用权利要求1-5任一所述的陶瓷绝缘子。


技术总结
本发明属于陶瓷绝缘子技术领域,具体地说涉及一种陶瓷绝缘子及其制备方法、电力机车,所述陶瓷绝缘子包括陶瓷绝缘体、第一连接件和第二连接件,所述陶瓷绝缘体包括云母粉和无铅低熔点玻璃粉,所述第一连接件和第二连接件分别设于陶瓷绝缘体相对的两端,所述第一连接件和第二连接件的内端嵌入陶瓷绝缘体内部,第一连接件和第二连接件的外端伸出陶瓷绝缘体。

技术研发人员:王胜军,赵斌,遇海涛,张永钰
受保护的技术使用者:中材人工晶体研究院(山东)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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