本發明涉及半導體釉
技術領域：
，尤其是高壓瓷絕緣半導體釉。
背景技術：
：半導體釉是一種用于高壓電磁而具有特殊性能的釉，其表面電阻率介于絕緣體與導體之間。半導體釉通常是在普通電瓷釉中加入一定量的導電性金屬氧化物或化合物構成。形成的顯微結構與普通釉不同，在半導體釉中除了含有大量的玻璃相及少量氣泡外，還含有各種形態的導電結晶或固溶體，這些導電相貫穿于玻璃基質之間，構成不間斷的導電網絡。半導體釉的導電性能主要取決于釉中半導體晶相的導電特性，半導體晶相較高時，釉表面的光澤與釉的化學穩定性變差，釉表面灰暗無光澤，有粗糙感，由于晶相較多，通常熱膨脹系數也較高，難以配制壓縮釉，不能很好的與瓷體匹配，是半導體釉材料研制的關鍵。為此，中國專利公告號為CN102531705B的一種大爬距低局放變壓器瓷套用半導體釉及其施釉工藝中公開了，將幾種半導體金屬氧化物按一定的比例加入到基礎釉中，具體為，TiO23-5％、Fe2O318-20％、Cr2O32-4％的配方。通過上述的三種氧化物的加入，改善釉的導電性能，改良釉的熔融性質，降低熱膨脹系數并與普通釉相匹配，達到提高機械強度的目的，同時釉面光潔，具有抗老化能力，使用壽命長等特點。然而，該方案存在以下問題：1、該配方中三氧化二鐵的含量過高，會導致形成的半導體釉的內容結構疏松，結構穩定性不高，且半導體釉的光潔度不夠，比較暗淡，半導體釉表面比較粗糙；2、一般采用含有鉀或者鈉離子的化合物作為熔劑，由于鉀或者鈉元素的原子量較小，化學性能比較活潑，穩定性較差；3、該配方的三種氧化物加入基礎釉中，其共熔點較高，導致熔解效率降低；4、現在多采用左云土，半導體釉的上釉結合能力較差。技術實現要素：本發明的目的在于提供高壓瓷絕緣半導體釉，使得半導體釉的結構穩定性高，表面細膩，表面有光澤，且降低共熔點，提高熔解效率；同時，采用東勝土和坯泥，提高半導體釉漿的上釉后的結合能力。為達到上述目的，本發明的技術方案是：高壓瓷絕緣半導體釉，半導體釉包括按照質量份數的如下組分：高鉀低鐵長石25～35份，坯泥8～14份，東勝土4～10份，鍛滑石1～4份，石英粉20～30份，碳酸鋇2～4份，氧化鐵紅12～18份，氧化鉻綠1～3份，二氧化鈦9～12份，鋰輝石1～2份。有益效果：1.本發明中加大了二氧化鈦的含量，二氧化鈦和二氧化鐵進行反應，形成穩定的鐵-鈦晶體結構，降低了三氧化二鐵的含量，使得半導體釉的內部結構更加穩定，半導體性能更佳，隨著使用時間的增加，半導體釉的半導體性能變化小；同時，形成的半導體釉由傳統的黑色粗糙表面，變成了紅褐色的光滑表面，且半導體釉的光澤度很好，表面結構細膩；增大二氧化鈦的含量，可以提高半導體釉的耐腐蝕能力，適用范圍更廣，尤其是針對酸性或堿性等惡劣環境。2.本發明在傳統的三個氧化物中加入了碳酸鋇，碳酸鋇可作為熔劑，由于鋇元素的原子量大，與傳統的鉀或者鈉元素相比，鋇元素更加穩定，為此，其電性能更加穩定，尤其是抗擊穿性能更佳；同時，加入碳酸鋇之后，能與鉀、鈉、鐵、鈦、鋰、鈣、鎂等金屬氧化物作用，形成低共熔點，加速其高溫熔融，加快了熔解效率，且使得釉的表面更加光滑。3.傳統的左云土的結合力為3.0MPa，而本發明采用的東勝土結合力為5.0MPa，結合力度提高，使半導體釉配方具有較好的釉漿懸浮性能；而坯泥為原有坯料的一部分，用于將半導體釉漿和坯料進行結合，坯泥作為一個過渡段，可減少上釉的失配問題，同時采用東勝土和坯泥，提高半導體釉漿的上釉后的結合能力。4.為了使半導體釉配方能夠較好地匹配坯料配方，提高上釉強度，加大石英粉和煅滑石用量。5.為了使半導體釉配方具有較好的高溫流動性，采用高鉀低鐵長石。對基礎方案的改進得到的優選方案1，半導體釉包括以下質量份數的組分：高鉀低鐵長石27份，坯泥10份，東勝土6份，鍛滑石2份，石英粉25份，碳酸鋇3份，氧化鐵紅14份，氧化鉻綠2份，二氧化鈦9份，鋰輝石2份。該質量份數的半導體釉結構穩定性高，表面細膩，表面有光澤，共熔點低，且結合力度好。對基礎方案的改進得到的優選方案2，半導體釉包括以下質量份數的組分：高鉀低鐵長石25份，坯泥8份，東勝土4份，鍛滑石1份，石英粉20份，碳酸鋇2份，氧化鐵紅12份，氧化鉻綠1份，二氧化鈦9份，鋰輝石1份。該質量份數的半導體釉結構穩定性高，表面細膩，表面有光澤，共熔點低，且結合力度好。對基礎方案的改進得到的優選方案3，半導體釉包括以下質量份數的組分：高鉀低鐵長石35份，坯泥14份，東勝土10份，鍛滑石4份，石英粉30份，碳酸鋇4份，氧化鐵紅18份，氧化鉻綠3份，二氧化鈦12份，鋰輝石1.5份。該質量份數的半導體釉結構穩定性高，表面細膩，表面有光澤，共熔點低，且結合力度好。具體實施方式一、原料的理化性能高壓瓷絕緣半導體釉，采用了高鉀低鐵長石、石英粉、鍛滑石、坯泥、碳酸鋇、東勝土、氧化鐵紅、氧化鉻綠、二氧化鈦和鋰輝石十種原料配制而成，具體的原料理化性能如下：1.高鉀低鐵長石：采用福建長石，產于福建邵武市三聯礦產品加工廠。(1)外觀質量燒前：呈黃色或淺黃色粉狀料。燒后：呈白色熔塊狀，圓潤光滑，斷面較光，均勻分布有少量黑點。(2)化學分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％66.216.00.2/0.70.511.53.00.1(3)細度福建長石長石粉是一種加工料，其≤0.063mm的顆粒約70％左右。(4)機械鐵含量福建長石長石粉經加工后的原料，故其機械鐵在0.01％左右。2.石英粉：宜春石英粉，產于江西宜春銀峰礦業有限公司。(1)外觀質量燒前：呈黑褐色或灰黃色粉末。燒后：呈白色或黃白色粉末，含有少量黑色雜質。(2)化學分析SiO2AI2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLL％％％％％％％％％98.90/0.10///0.15//(3)細度宜春石英粉是一種天然的超細粉狀料，其≥0.063mm的顆粒僅3％左右。(4)機械鐵含量宜春石英粉是一種細度不用加工的原料，故其機械鐵很低，在0.001％左右。3.坯泥：生產車間(1)外觀質量燒前：呈灰白色細粉狀料。燒后：呈淺黃塊，已燒結。(2)化學分析(3)細度320目篩余為0.12％。4.東勝土：產于內蒙古自治區鄂爾多斯市準格爾旗(1)外觀質量燒前：呈灰色/灰黑色塊狀，含有少量黃色/炭黑色塊狀，質軟，細膩，有滑感。燒后：呈灰/灰白色塊狀，表面有少量黃黑色斑點，斷面呈灰黑色/灰色/灰白色塊狀并有少量黃黑斑點，未燒結。(2)化學分析(3)水化率東勝土是一種高水化率的粘土，通過歷年來的測試總結，其平均水化率在96％左右，水化率最小的也在94％以上。(4)結合力東勝土是高可塑性粘土，其結合力平均在5.0MPa左右，對提高坯體的干燥彎曲強度起決定性作用，粘和力度強。5.鍛滑石：產于廣西(1)外觀質量燒前：呈白色塊狀。燒后：呈白色塊狀。(2)化學分析6.氧化鐵紅：購于巴渝化工廠(1)外觀質量燒前：呈深紅色粉狀料。燒后：呈黑褐色融塊。(2)化學分析7.氧化鉻綠：購于巴渝化工廠(1)外觀質量燒前：呈深綠色粉狀料。燒后：呈深綠色粉狀料。(2)化學分析8.二氧化鈦：購于巴渝化工廠(1)外觀質量燒前：呈白色粉狀料。燒后：呈淺黃白色粉狀料。(2)化學分析9.鋰輝石：購于巴渝化工廠(1)外觀質量燒前：呈淺黃色或淺白色顆粒。燒后：呈白色或淺白色熔融狀顆粒。(2)化學分析10.碳酸鋇：購于巴渝化工廠(1)外觀質量燒前：呈白色粉末。燒后：呈白色粉末。(2)細度碳酸鋇是一種超細粉料，≥63微米的顆粒為0。(3)純度：BaCO3≥95％二、配方設計及試驗1.配方設計與試驗：根據原料不同的性能所產生的功能，先后設計了若干個配方進行理化試驗，試驗方法按西安電瓷研究所《電瓷原材料檢驗和工藝控制試驗方法》進行。通過綜合比較，選定了性價比相對最好的半導體釉配方。配方及理化性能如下：(1)半導體釉配方:(2)半導體釉配方球磨工藝半導體釉的制作：按配方采用一次投料，料：球：水＝1：2：1.2，球磨細度控制為360目篩余量(≥0.045mm)為0.1～0.3％。(3)半導體釉化學成分(4)半導體釉釉漿性能(5)半導體釉高溫性能(6)瓷質性能(7)半導體性能該半導體釉的釉層厚度為0.35～0.42mm，其表面電阻率為6.6～9.8×107Ω·cm。使電瓷因而產生一定量的電阻熱，表面電壓分布均勻。三、討論通過一系列試驗證明，半導體釉配方具有以下特點：(1)采用了東勝土和坯泥，提高半導體釉漿的上釉后的結合能力。(2)采用了碳酸鋇、氧化鐵紅、氧化鉻綠、氧化鈦，使半導體釉配方具有穩定的電阻率。(3)坯釉料很匹配，使上釉彎曲強度提高了20％以上。該半導體釉釉漿流動性和高溫流動性能達到生產要求，便于坯體上釉，產品能夠很好地與生產坯結合，成瓷后，提高強度20％以上；提高高壓瓷的外觀質量，使絕緣子釉色細膩，呈紅褐色。以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護范圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。當前第1頁1 2 3