本發(fā)明涉及《國家重點支持的高新技朮領域》——新材料——無機非金屬材料——特殊用途的高性能陶瓷結構件制備技術，具體涉及一種420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子及其制造方法。
背景技術：
眾所周知，在國際及我國隨著國家電力工業(yè)的發(fā)展，向著遠距離、大容量、超高壓、特高壓直流輸電的智能方向發(fā)展，對傳統(tǒng)絕緣子提出了高強度、耐污穢、大爬距、耐電弧、高體積電阻的要求。而傳統(tǒng)瓷質絕緣子已無法滿足特高壓直流輸電線路的建設所需。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有技術不能滿足特高壓直流輸電線路的建設所需的缺陷，提供一種420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子及其制造方法。
本發(fā)明的技術方案如下：
420KN高性能增韌瓷質絕緣子，其原料的質量比為：高嶺土10-15％、石英礦5-8％、水云母3-6％、鋁釩土45-50％、鋯英石15-20％、甲長石5-8％、廢棄物4-6％。
420KN高性能增韌瓷質絕緣子的制造方法，其步驟為：精選原料——計量配料——球磨——除鐵過篩——制泥——陳腐——真空擠制——成型——干燥——修坯——坯釉——氧化焰焙燒過程為25℃-100℃(半個小時)、100℃-900℃(4個半小時)、900℃-1250℃(3個小時)、1250℃-1300℃(2個小時)，逐漸提升，最后成瓷——膠裝——電測——包裝——入庫出廠。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明所述的中，它具有高噸位(420KN)、高強度、高硬度、高韌性、耐震力大、拉伸力強、耐高寒等以氧化鋯(二氧化鋯)生成核相變和應力誘發(fā)相變，產(chǎn)生吸收能量機制，以取代相變增韌的效果。
本發(fā)明420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子，制造周期短，生產(chǎn)成本低，檢修維護簡便。是特高壓電網(wǎng)線路元件一種非金屬復合結構陶瓷新材料，該制成的絕緣子產(chǎn)品，具有高噸位(420KN)、高強度、高硬度、高韌性、、耐震力大、拉伸力強、耐高寒等、具有性能優(yōu)良、運行可靠和不老化的特點。
具體實施方式
本發(fā)明420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子，其制造原料的質量比為：高嶺土10-15％、石英礦5-8％、水云母3-6％、鋁釩土45-50％、鋯英石15-20％、甲長石5-8％、廢棄物4-6％。所述廢棄物是廢瓷。
本發(fā)明的制作方法：精選原料——計量配料——球磨——除鐵過篩(粒徑250目—300目)——制泥(得到水分含量為19—20％的混合泥餅)——陳腐48小時——真空擠制(真空練泥機內(nèi)擠制，得到泥段，真空度大于0.095MPa)——成型——干燥(45℃-100℃，使泥段的水分含量為16—18％)——修坯——坯釉——氧化焰焙燒過程為25℃-100℃(半個小時)、100℃-900℃(4個半小時)、900℃1250℃(3個小時)、1250℃-1300℃(2個小時)逐漸提升，最后成瓷——膠裝——電測——包裝——入庫出廠。
所述產(chǎn)品的主要性能：
物理性能:
比重>3.05Kg/cm3-3.25Kg/cm3,抗壓強度305MPa-325MPa,抗折強度206MPa-236MPa,斷裂韌性7.08MPa*-1/2-8.18MPa*-1/2,硬度8.00級-8.30級，彈性模量188GPa-208GPa；
化學成份組成：
SiO2 29-35％、Al203 42-52％、ZrO2 15-20％、Fe2O3 0.02-0.05％、CaO 0.37％-0.47％、MgO 1.01-1.41％、K2O 1.28-1.47％、NaO 0.52-0.68％。
所述的一種420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子及其制造方法，采用超細晶粒焙燒工藝在溫度25℃-100℃相變?yōu)閱涡本?，低?00℃-1000℃初轉為四方晶相，1250℃-1300℃穩(wěn)定四方晶相的相變終結成瓷，具有高韌性等優(yōu)良的機械性能。
所述的420KN高性能增韌瓷質絕緣子及其制造方法，采用超細目晶粒及工藝和方法確保四方——-單斜晶相的轉化相變，具有高韌性等優(yōu)良的機械性能。
所述的瓷質絕緣子，性能指標優(yōu)于C130高強度鋁質瓷，素瓷彎曲強度≥180MPa,釉后彎曲強度≥200MPa,壓縮強度﹥600MPa,優(yōu)化了機械性能和內(nèi)絕緣強度之間的關系,合理地改進了瓷件頭部曲率半徑,使絕緣子拉伸強度最大化,使電場、電位
極值均勻化。
下表所示為本發(fā)明的瓷質絕緣子與普通瓷質絕緣子的技術參數(shù)比較：
本發(fā)明瓷質絕緣子在制造過程中，必須嚴格控制主要原料的配比及化學成份含量，充許誤差正負0.3-0.5％，配料采用智能自動計量儀，精確度為100％。
本發(fā)明瓷質絕緣子憑借其性能優(yōu)良，制造周期短，生產(chǎn)成本低(廢電瓷可重新回收加工為原料)，檢測維護簡便，運行可靠(不會產(chǎn)生掉線)和不老化(據(jù)國內(nèi)外運行30～50年的產(chǎn)品重新檢測其性能，瓷質件的特性并未發(fā)生明顯變化，而且有使用年限越長、其性能越穩(wěn)定的趨勢)的特點，將越來越廣泛地得到電力部門的認可和青睞，大量瓷質絕緣子將應用于特高壓直流智能電網(wǎng)建設所需。
本發(fā)明420KN等級以上高性能增韌瓷質絕緣子，為特高壓電網(wǎng)線路元件一種非金屬復合結構陶瓷新材料，該制成的絕緣子產(chǎn)品，具有高噸位(420KN)、高強度、高硬度、高韌性、、耐震力大、拉伸力強、耐高寒、以氧化鋯(二氧化鋯)生成核相變和應力誘發(fā)相變，產(chǎn)生吸收能量機制，以取代相變增韌的效果。同時采用顆粒級精配和精車工藝,減輕了瓷絕緣子的單個重量，更確保產(chǎn)品規(guī)格尺寸的精度和同心度。