【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种电瓷制造领域的技术，具体是一种高吨位瓷支柱绝缘子、其坯件原料配方与制备方法。
技术介绍
1、瓷支柱绝缘子作为重要的输变电设备，广泛应用在特高压输变电工程中。瓷件是瓷支柱绝缘子的重要组成部分，其机械性能直接影响到特高压输变电的安全性和可靠性；例如，当绝缘子出现劣化现象，机械强度显著降低，将引起杆部断裂、损坏等严重事故。而瓷件性能的优劣取决于坯件及釉层的配方、制备工艺。
2、对于特高压输变电工程而言，坯件一般采用高铝矾土、粘土等作为主要原料，但高铝矾土中钛铁杂质多，对品控要求高，若不进行额外的除杂操作，则浆料质量不稳定，制得的产品在机械强度和电气性能方面稳定性差。
3、为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术由此而来。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出了一种高吨位瓷支柱绝缘子、其坯件原料配方与制备方法，通过调整浆料配方，提升坯件浆料的成分稳定性及坯件结构均匀性，保证烧制得到的瓷件具有较好的均质性，提升瓷绝缘子的机械性能。
2、本专利技术第一方面涉及一种高吨位瓷支柱绝缘子的坯件原料配方，包括：瘠性原料、粘土原料、矿化剂和分散剂；
3、瘠性原料由板状刚玉和钾长石组成，粘土原料由高岭土、凹凸棒土和埃洛石组成；按照重量比例，板状刚玉为30～50wt%，钾长石为10～20wt%，高岭土为15～30wt%，凹凸棒土为3～10wt%，埃洛石为2～5wt%，合计100wt%；
4、矿化剂添加
5、优选的，板状刚玉和高岭土的细度分别为400目筛余小于1.5%，钾长石、矿化剂和分散剂的细度分别为300目筛余小于1.2%。
6、优选的，板状刚玉中氧化铝重量比例不小于98%。
7、优选的，钾长石中氧化钾重量比例不小于10%。
8、优选的，高岭土为苏州土，可塑性指标大于3.6。
9、优选的，凹凸棒土中氧化铁重量比例不大于1.5%。
10、优选的，埃洛石的纯度不小于96%，直径为80nm，长度为0.5～2μm。
11、优选的，矿化剂为碳酸钡和绿泥石中至少一种。
12、优选的，分散剂为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠中至少一种。
13、本专利技术第二方面涉及一种高吨位瓷支柱绝缘子的制备方法，包括绝缘子瓷件的制造步骤：
14、按上述坯件原料配方，称取原料，再加水研磨，达到400目筛余小于1.0%的要求后放浆，浆料经除铁、压滤脱水、粗练、陈腐、真空挤制、修坯成型、干燥、上釉上砂，再在窑炉中以还原焰烧成，制得瓷件；
15、所述烧成的过程为：经4～8h由室温升温至120℃，在120℃下保温2h；再经4～8h升温至400℃；接着经4～6h升温至900℃；900℃下保温4h；最后经3～6h升温至1050～1220℃，再随窑炉自然冷却。
16、优选的，除铁的次数为三次，三次除铁后浆料中氧化铁的含量不大于1.5wt%；在控制好原材料中氧化铁杂质含量不大于1.5wt%的情况下，除铁的主要目的在于去除工艺过程中经由设备，例如球磨设备、浆料输送管道、搅拌叶片等，引入的过量的氧化铁杂质。
17、优选的，压滤脱水后剩余水分含量为1.2±0.2wt%。
18、优选的，陈腐时间为15～24h。
19、优选的，上釉上砂处理后烧成前，坯件在干燥环境下以40±5℃的温度烘烤60～72h。
20、本专利技术第三方面涉及一种高吨位瓷支柱绝缘子，采用上述方法制成，额定弯曲破坏负荷不小于16kn；能够应用于特高压输变电系统中。所述的特高压分为特高压交流和特高压直流，特高压交流(uhv)指的是1000kv及以上的电压，特高压直流指的是±800kv及以上的电压。
21、与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：
22、1）采用板状刚玉替代高铝矾土，钛铁杂质少，除杂操作相对简单；另外与高纯度的工业氧化铝相比，高纯度的板状刚玉具有较大的晶粒尺寸，提高了瓷件的抗热震性能；结合纳米尺寸结构、类高岭土性质的埃洛石，克服了瘠性原料粒径大的缺陷，在此基础上能够利用板状刚玉稳定的晶相结构以及埃洛石特殊的纳米管状结构提升烧结后瓷件的韧性和弯曲强度；
23、2）浆料在完成上道工序后进入下道工序前，时常处于相对静止的状态，大量添加的板状刚玉、钾长石等瘠性原料，比重大，容易沉淀，导致浆料均匀性降低；本专利技术通过添加凹凸棒土，利用其较大的比表面积和较强的吸附能力有效地分散了浆料中的瘠性原料颗粒，防止其沉降，提升了浆料的稳定性，从而获得均匀的泥坯，极大地提升瓷件的均匀性。
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1.一种高吨位瓷支柱绝缘子的坯件原料配方，其特征在于，包括：瘠性原料、粘土原料、矿化剂和分散剂；
2.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的板状刚玉中氧化铝重量比例不小于98%，所述的钾长石中氧化钾重量比例不小于10%，所述的凹凸棒土中氧化铁重量比例不大于1.5%。
3.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的埃洛石的纯度不小于96%，直径为80nm，长度为0.5～2μm。
4.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的矿化剂为碳酸钡和绿泥石中至少一种。
5.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的分散剂为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠中至少一种。
6.一种高吨位瓷支柱绝缘子的制备方法，其特征在于，包括绝缘子瓷件的制造步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，除铁的次数为三次，三次除铁后浆料中氧化铁的含量不大于1.5wt%。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，压滤脱水后剩余水分含量为1.2±0.2wt%。
9.根据权利要求
10.一种高吨位瓷支柱绝缘子，其特征在于，采用权利要求6～9所述任一项制备方法制成，额定弯曲破坏负荷不小于16kN。
...【技术特征摘要】
1.一种高吨位瓷支柱绝缘子的坯件原料配方，其特征在于，包括：瘠性原料、粘土原料、矿化剂和分散剂；
2.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的板状刚玉中氧化铝重量比例不小于98%，所述的钾长石中氧化钾重量比例不小于10%，所述的凹凸棒土中氧化铁重量比例不大于1.5%。
3.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的埃洛石的纯度不小于96%，直径为80nm，长度为0.5～2μm。
4.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的矿化剂为碳酸钡和绿泥石中至少一种。
5.根据权利要求1所述的坯件原料配方，其特征在于，所述的分散剂为六偏磷...
【专利技术属性】
技术研发人员：周永新，
申请(专利权)人：苏州电瓷厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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