一种抗冲击陶瓷绝缘子及其制造方法   0    0

本发明公开了一种抗冲击陶瓷绝缘子及其制造方法，该绝缘子的冲击强度不低于1.5J/cm2、体积电阻率不低于1×1014Ω•cm、介电强度不低于750kV/cm、热导率不低于20W/m·K、抗弯强度不低于600Mpa、杨氏模数不低于450Gpa、断裂韧性不低于55Mpa；通过每4mm‑5mm为一级多次烧结的方式，使成品的绝缘子具有多层缓冲与支撑结构，能承受多角度、高频次的冲击功，又在绝缘子表面进行微构造型，一方面方便了使用，另一方面也增加冲击抗性；本发明的抗冲击陶瓷绝缘子经济性好、耐冲击、断裂韧性高、综合机械性能好。

1.一种抗冲击陶瓷绝缘子的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）原材料准备
①按重量份数准备硼酸铝晶须6‑10份、颗粒尺寸3μm‑5μm的氮化铝微粉70‑80份、颗粒尺寸3μm‑5μm的碳化硅微粉20‑25份、氟化钙粉末5‑8份、碳粉2‑3份、硅化钼2‑3份、正硅酸乙酯 1‑2份、无水乙醇1‑2份、纯净水10‑15份、热塑性酚醛树脂4‑6份；
②将硼酸铝晶须、碳化硅微粉、碳粉和硅化钼、氮化铝微粉和氟化钙混合并搅拌均匀，作为混合物料；
2）模具的准备
①采用石墨制作模具，所述模具按轮廓三维尺寸分级，每4mm‑5mm为一级，按从小到大依次分为第一心部模具、第二心部模具、第三心部模具、 表层模具，其中第一心部模具最大有效直径不大于Φ10mm；
②对表层模具的内表面与绝缘子外表面匹配区域进行微造型，该微造型具体为垂直交错的深1mm‑1.2mm、宽5mm‑6mm的沟槽，相邻平行沟槽边缘间距为3mm‑4mm；
3）预制备绝缘子
①将1）中步骤②获得的混合物料与正硅酸乙酯 、无水乙醇、纯净水、热塑性酚醛树脂混合并搅拌均匀，获得待用物料；
②将部分待用物料填充入第一心部模具中，将该第一心部模具置于800℃‑850℃下，在保护气氛或真空环境里保温5h‑8h，获得第一心部素坯；
③再在第二心部模具底部填充2mm‑2.5mm厚的待用物料，再将第一心部素坯置于第二心部模具中心，然后采用待用物料将第二心部模具填充满，将该第二心部模具置于800℃‑
850℃下，在保护气氛或真空环境里保温5h‑8h，获得第二心部素坯；
④按步骤③方法依次反复进行，完成第三心部素坯、 表层素坯的预烧结，获得绝缘子素坯；
4）绝缘子烧结及完成
①将3）中步骤④获得的绝缘子素坯置于18Mpa‑20Mpa的保护气氛中，以1000℃以上保持200℃/h‑250℃/h的升温速率升温至1600℃‑1700℃，保温时间4h‑7h；
②烧结完成后，炉温T不低于1000℃时随炉冷却；炉温T处于800℃≤T＜1000℃半开炉门冷却；炉温T＜800℃出炉空冷；空冷至T＜150℃后将烧结的绝缘子素坯脱出模具；
③采用金刚石磨料振动去毛刺设备对绝缘子素坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。

2.根据权利要求1所述抗冲击陶瓷绝缘子的制造方法所制造出的绝缘子，其特征在于：
该绝缘子按轮廓三维尺寸分级，每4mm‑5mm为一级，最内层最大有效直径不大于Φ10mm，其原材料成份包括硼酸铝晶须6‑10份、颗粒尺寸3μm‑5μm的氮化铝微粉70‑80份、颗粒尺寸3μm‑5μm的碳化硅微粉20‑25份、氟化钙粉末5‑8份、碳粉2‑3份、硅化钼2‑3份、正硅酸乙酯 1‑2份、无水乙醇1‑2份、纯净水10‑15份、热塑性酚醛树脂4‑6份。