一种微晶玻璃绝缘子的制备方法及产品技术

本发明专利技术是一种微晶玻璃绝缘子的制备方法，其特点是原料选自钒钛磁铁矿尾矿、硼砂尾矿、白云石、长石、砂岩等废渣，通过熔融、浇铸、核化、晶化等过程即可制得。本发明专利技术制得的产品机械强度高，介电损耗小，介电常数稳定、电绝缘性能优良、抗腐蚀、耐酸碱；本发明专利技术的制备方法简单，原料易得，生产成本低，是一种具有发展前景的矿渣综合利用途径。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电瓷材料领域，更确切地说，是一种以废渣原料制备微晶玻璃绝缘子的方法绝缘子作为一种瓷件，用于固定导体并使导体间相互绝缘，完成架空电力线线路/电器或配电装置的输变电任务。绝缘子裸露在大气中，温差波动大，腐蚀介质多，载荷复杂，工作条件相当严苛，因此对绝缘子使用的技术条件国家颁有严格标准(GB772-87)。陶瓷绝缘子生产，采用粘土等铝硅酸盐原料，通过繁琐的加工、成型、施釉、缓慢干燥、持续中温烧结成陶瓷，其主要弊端有三个第一是涉取优质粘土为原料，浪费土地资源；其次是工艺繁琐，生产周期长，产量和规模受到制约；第三产品质量稳定性差，合格率低，成本居高不下(郑明新主编，工程材料，清华大学出版社，1991年9月，P248)。本专利技术的目的是克服已有技术缺点，提供一种制备工艺简单、生产周期短、产品成本低、性能好的绝缘子的生产方法。实现本专利技术的主要技术方案以两种或两种以上的工业废渣为原料，通过熔融、浇铸成型、核化、晶化等步骤制得微晶玻璃绝缘子。本专利技术的具体制备方法包括以下步骤(1)将粉碎的废渣原料加到池窑或电炉中，加热至1400-1600℃，使其熔融后澄清，在1300-1350℃下保温；(2)在0.01-0.1MPa下浇铸到预热至600-800℃的模中成型，再经600-700℃退火；(3)于680-780℃下核化1-2小时，再经850-980℃晶化1-2小时；(4)脱模、磨削、抛光即得到包括钙铁辉石、钙长石、透辉石、堇青石在内的微晶玻璃绝缘子。本专利技术所述的原料选自钒钛磁铁矿尾矿、含褐煤、瘦煤、烟煤在内的粉煤灰、铬渣、含钒钛、稀土和普通高炉渣、含磁铁、红铁、菱铁和铬铁在内的铁尾矿、铜矿尾矿、金红石、黄金尾矿、硼镁尾矿、煤系粘土、白云石、长石、菱镁矿尾矿、砂岩中两种或两种以上的混合物。所述的钙铁辉石微晶玻璃绝缘子；其主晶相为Ca(Mg.Fe)Si2O6(用电子衍射分析(SED)技术确定制品主晶相，以下同)。所述的钙长石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为CaO.AL2O3.2SiO2。所述的透辉石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为CaO.MgO.2SiO2。所述的堇青石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为2MgO.2AL2C3.5SiO2。上述四种主晶相的微晶玻璃绝缘子所用的原料和其化学组成见专利申请号98117458.2的专利申请本专利技术的主要优点本专利技术由于选用的原料均选自工业废渣，因此原料易得，生产成本低；按本专利技术的方法制得的产品机械强度高、介电损耗小，介电常数稳定，电绝缘性优良，抗腐蚀、耐酸碱；由于原料选自工业废渣，充分利用二次资源，减少环境污染，是一种很有发展前景的矿渣综合利用途径。下面通过实例进一步阐述本专利技术的特点。实例1本实例是制备主晶相为Ca(Mg.Fe)Si2O6的钙铁辉石微晶玻璃绝缘子A具体制备过程将39％褐煤粉煤灰、46％钒钛磁铁尾矿、15％铬渣经粉碎混合后加入到电炉中，在1500℃熔融，经澄后，在1300℃下保温，在0.1MPa下注入已预热至700℃的模中，在600℃下退火、脱模经720℃核化1小时，再于900℃晶化1.5小时，冷却后磨削、抛光即到所需产品。产品的化学组成(重％)SiO248％、(FeO+Fe2O3)9％、AL2O311％、CaO20％、MgO6％、TiO25％、MnO0.4％、Cr2O30.6％；产品性能见表1。实例2本实例是制备主晶相为CaO.AL2O3.2SiO2的钙长石微晶玻璃绝缘子B。所用的原料钒钛磁铁尾矿53％、铜矿尾矿47％，制备过程和条件同实例1。产品的化学组成(重％)SiO254％、(FeO+Fe2O3)5％、AL2O36.5％、CaO13％、MgO7％、TiO26.4％；产品性能见表1。实例3本实例是制备主晶相为Cao.MgO.2SiO2的透辉石微晶玻璃绝缘子C。采用原料磁铁尾矿42％、铬渣6％、硼镁矿尾矿22％、白云石22％、菱镁矿尾矿10％，其操作过程同实例1。产品的化学组分(重％)SiO254％、(FeO+Fe2O3)5％、AL2O36.5％、CaO13％、MgO7％、TiO26.4％；产品性能见表1。实例4本实例是制备主晶相为2MgO.2AL2O3.5SiO2堇青石微晶玻璃绝缘子D。采用的原料菱镁矿尾矿38％、砂岩32％、煤系粘土24％、金红石6％，其操作过程同实例1。产品的化学组分(重％)SiO253％、(FeO+Fe2O3)0.8％、AL2O320％、CaO0.2％、MgO20％、TiO26％；产品性能见表1。由表1看出，本专利技术产品A-D的机械性能和电化学性能均优于陶瓷绝缘子。表权利要求1.一种微晶玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于制备过程包括以下步骤(1)将粉碎废渣原料加到池窑或电炉中，加热至1400-1600℃，使其熔融后澄清，在1300-1350℃下保温；(2)在0.01-0.1MPa下浇铸到预热至600-800℃的模中成型，再经600-700℃退火；(3)在680-780℃下核化1-2小时，再经850-980℃晶化1-2小时；(4)脱模、磨削、抛光即褐到包括钙铁辉石、钙长石、透辉石、堇青石微晶玻璃绝缘子。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)退火后脱模，再经核化、晶化、脱模、磨削、抛光。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的原料选自钒钛磁铁矿尾矿、含褐煤、瘦煤和烟煤的粉煤灰、铬渣、含钒钛、稀土和普通高炉渣、含磁铁、红铁、菱铁和路铁的内的铁尾矿、铜矿尾矿、金红石、黄金尾矿、硼镁尾矿、煤系粘土、白云石、长石、菱镁矿、砂岩中的两种或两种以上的混合物。4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于钙铁辉石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为Ca(Mg.Fe)Si2O6。5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的透辉石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为CaO.MgO.2SiO2。6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的钙长石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为CaO.AL2O3.2SiO2。7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的堇青石微晶玻璃绝缘子，其主晶相为2MgO.2AL2O3.5SiO2。全文摘要本专利技术是一种微晶玻璃绝缘子的制备方法,其特点是原料选自钒钛磁铁矿尾矿、硼砂尾矿、白云石、长石、砂岩等废渣,通过熔融、浇铸、核化、晶化等过程即可制得。本专利技术制得的产品机械强度高,介电损耗小,介电常数稳定、电绝缘性能优良、抗腐蚀、耐酸碱;本专利技术的制备方法简单,原料易得,生产成本低,是一种具有发展前景的矿渣综合利用途径。文档编号C04B33/26GK1246463SQ98117459公开日2000年3月8日 申请日期1998年9月2日 优先权日1998年9月2日专利技术者宋守志, 邢军, 童粤明, 吕荣, 王玉玮, 徐小荷, 孟宪红 申请人:东北大学钎具开发研究中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶玻璃绝缘子的制备方法，其特征在于制备过程包括以下步骤：（１）将粉碎废渣原料加到池窑或电炉中，加热至１４００－１６００℃，使其熔融后澄清，在１３００－１３５０℃下保温；（２）在０．０１－０．１ＭＰａ下浇铸到预热至６００－８００ ℃的模中成型，再经６００－７００℃退火；（３）在６８０－７８０℃下核化１－２小时，再经８５０－９８０℃晶化１－２小时；（４）脱模、磨削、抛光即得到包括钙铁辉石、钙长石、透辉石、堇青石微晶玻璃绝缘子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋守志，邢军，童粤明，吕荣，王玉玮，徐小荷，孟宪红，
申请(专利权)人：东北大学钎具开发研究中心，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]