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a-Al

基本信息

  • 申请号 CN00111342.9 
  • 公开号 CN1340475A 
  • 申请日 2000/09/01 
  • 公开日 2002/03/20 
  • 申请人 山东晨鸿电工有限责任公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 王春桂 王立军  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 255422山东省淄博市临淄区齐都镇南门街3号 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 淄博科信专利代理有限公司 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 耿霞 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

α-Al展开

权利要求书

1、α-Al2O3电真空陶瓷,其特征在于其坯体原料重量百分组成为: α-Al2O3 95%、石英1%、苏州土2%、碳酸钙2% 2、根据权利要求1所述的电真空陶瓷,其特征在于各原料的组成要求如下,以百 分数计: α-Al2O3:α-Al2O3≥99 5%、SiO2≤0.08、MgO≤0.05、Fe2O3≤0.04、Na2O≤0.05, 烧失量≤0.02,不含K2O碳酸钙:CaCO3盐酸不溶物≤0.05、硫酸盐≤0.03、Fe2O3≤0.05、K≤0.05、MgO≤0.05、氯化物≤0.01 石英:SiO2≥95、Al2O3≤0.5、Fe2O3≤0.3、MgO≤0.5、K2O≤0.05、Na2O≤0.05 苏州土:SiO2≥40、Al2O3≤35、Fe2O3≤0.5、MgO≤0.3、CaO≤0.4、K2O≤0.05、 Na2O≤0.05。
3、根据权利要求1所述的电真空陶瓷,其特征在于: 其体积密度        ≥3.60g/cm2抗折强度          ≥280Mpa 线膨胀系数        20~500℃,(6.5~7.5)×10-6/℃                  20~800℃,(6.5~8.0)×10-6/℃ 介电常数          1MHZ  20℃  9~10                  10MHZ 20℃  9~10 介质损耗角正切    1MHZ  ≤4×10-4体积电阻率:      100℃,>1013Ω.cm                  300℃>1010Ω.cm                  500℃≥108Ω.cm 直流击穿强度      ≥25KV/mm 化学稳定性        抗酸性:1∶9HCl∶H2O  <7.0mg/cm2                 抗碱性:10%NaOH         <0.2mg/cm2展开

说明书

本发明涉及一种电真空陶瓷。
输配电工程用真空灭弧室的陶瓷管壳,要满足GB/T5593—1996的规定,即:体积 密度为≥3.40g/cm2,抗折强度≥240Mpa,直流击穿强度≥15KV/mm等。
在高压、超高 压输配电工程中,随着负荷的增加,上述技术指标的电真空陶瓷已不能满足耐高温、高 压、高绝缘的要求。
为此,必须增大真空灭弧室的体积来适应,体积增大,使制造工艺 复杂,成品率低;体积增大,重量提高,成本增加,而且抽真空难度大,不易保持高度 真空,影响产品的绝缘性。
在抗折强度方面,真空灭弧室的原理决定了在运行过程中会 受到较大的机械冲击力,管壳必须具有足够的机械强度;再如击穿强度方面,在真空灭 弧室的动触头和静触头施加额定电压时,屏蔽筒上的悬浮定位与动触头或静触头端的较 高或较低电位形成穿过陶瓷的强磁场,有可能击穿陶瓷造成产品漏气,要求陶瓷有足够 的击穿强度。
在高压、超高压输配电工程中,对上述指标要求更高。
特别是对电真空陶 瓷,要求其具有高绝缘性,绝缘度达到2000兆/厘米。
陶瓷管壳的制造工艺为热压铸成型,包括原材料选购磁选、配料制板、注浆成型、 排塑、烧成、磨加工、上釉清洗。
坯体原料中的α-Al2O3含量一般在92~95%之间,对 K2O、Na2O的含量要求不严格,而实际上K2O、Na2O的含量对烧成过程中形成的烧结 气氛严重影响产品的气密性、机械强度及绝缘性能。
本发明的目的是提供一种α-Al2O3电真空陶瓷,具有高强度、高绝缘的特点。
本发明的α-Al2O3电真空陶瓷,其特征在于其坯体原料重量百分组成为: α-Al2O3 95%、石英1%、苏州土2%、碳酸钙2% 由于本发明为一种功能陶瓷,原料配比将决定其特性。
对各原料的组成要求如下,以百分数计: α-Al2O3:α-Al2O3≥99.5%、SiO2≤0.08、MgO≤0.05、Fe2O3≤0.04、Na2O≤0.05, 烧失量≤0.02,不含K2O碳酸钙:CaCO3盐酸不溶物≤0.05、硫酸盐≤0.03、Fe2O3≤0.05、K≤0.05、MgO≤0.05、氯化物≤0.01 石英:SiO2≥95、Al2O3≤0 5、Fe2O3≤0.3、MgO≤0.5、K2O≤0.05、Na2O≤0.05 苏州土:SiO2≥40、Al2O3≤35、Fe2O3≤0.5、MgO≤0.3、CaO≤0.4、K2O≤0.05、 Na2O≤0.05。
原料组成的限定,也是提高本发明电真空陶瓷性能的措施之一,特别是对其中的 K2O、Na2O的含量有了要求。
本发明的釉料可以是原有陶瓷管壳所用釉料,也可以是一般陶瓷产品所用釉料配 方。
生产工艺同现有技术,即包括原材料选购磁选、配料制板、注浆成型、排塑、烧成、 磨加工、上釉清洗。
其中: 配料制板:将除铁后的α-Al2O3粉烘干,原料混合,球磨14~20小时,待材料在球 磨机内球磨时间过半,投入少量油酸,继续球磨,然后加入原料重量的9~15%的石蜡 和1~3%的蜂蜡加热熔化到60~80℃制成蜡板; 注浆成型:将制成的蜡板在铝制品容器中加热到60~80℃,抽真空到-1~-2Mpa,注 入热压铸机,在压缩空气2~4Mpa压力下,注入制作好的产品模具,冷却后成为产品 毛坯。
排塑:将结合在毛坯中的石蜡和蜂蜡,高温1100℃时,保温1小时,自然冷却,将 产品中的蜡排掉,并有1%左右的体积收缩。
烧成:将排塑件在1650℃的高温窑中烧结,根据技术要求进行磨加工,再进行清洗 上釉制成成品。
按照同现有技术同样的测定方法,本发明的性能指标为: 体积密度           ≥3.60g/cm2抗折强度           ≥280Mpa 线膨胀系数         20~500℃,(6.5~7.5)×10-6/℃                    20~800℃,(6.5~8.0)×10-6/℃ 介电常数           1MHZ   20℃   9~10                    10MHZ  20℃   9~10 介质损耗角正切     1MHZ   ≤4×10-4体积电阻率:       100℃,>1013Ω.cm                    300℃  >1010Ω.cm                    500℃  ≥108Ω.cm 直流击穿强度       ≥25KV/mm 化学稳定性         抗酸性:1∶9HCl∶H2O <7.0mg/cm2                   抗碱性:10%NaOH        <0.2mg/cm2本发明的性能指标除满足了GB/T5593-1996的特性外,在体积密度、直流击穿强度、 体积电阻率、抗折强度方面比原规定有了明显提高,产品的热稳定性、化学稳定性更为 增强。
具有高强度、高绝缘的特点。
本发明的电真空陶瓷能够适应高压、超高压输配电 工程真空灭弧室管壳的要求。
在真空灭弧室负荷增加的情况下,可以不增加其体积。
并 可用于可控硅外壳、球磨机内衬材料,是耐高温、高电压、高绝缘的理想材料。
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