本发明涉及电缆
技术领域：
，特别涉及一种一种矿物绝缘电缆陶瓷柱的制备方法。
背景技术：
矿物绝缘电缆是一种具有金属护套(主要由铜、不锈钢及incone1600合金等制备)的电缆，其具有防火、防水、防油、防爆及抗辐射、寿命长、工作温度高、载流量大、耐机械损伤、无卤无毒、耐过载、电磁屏蔽及电磁兼容性优异等优点，被广泛应用在国民经济建设中的各个领域，如高层建筑、大型商场、石油化工、机场等。目前，矿物绝缘电缆在生产过程中通常以无机氧化物作为绝缘层，无机氧化物绝缘层的制备方式一般包括两种：预制无机氧化物陶瓷柱法和无机氧化物粉灌装法。灌粉法是直接在铜管与铜棒之间灌入矿物绝缘粉后，再连续拉拔成矿物绝缘电缆。这种方式时间操作困难，对场地、空间与设备的要求较高。而且用这种方法制备的矿物绝缘电缆会存在偏芯率高、耐压不够等问题。因此，这种工艺已逐渐被预制瓷柱法代替，这种生产方式的核心在于陶瓷柱的预制。现阶段普遍采用的预制工艺是在矿物绝缘粉中加入一定比例的添加剂，将粉墨压成型后再高温煅烧得到陶瓷柱。这种制作方式的缺陷在于：存在压制密度过低其密度不稳定的现象，导致后期矿物绝缘电缆的原材料配比也难以稳定，不利于生产。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种矿物绝缘电缆陶瓷柱的制备方法，以制备密度稳定、结构密实的无机氧化陶瓷柱。为实现以上目的，本发明采用一种矿物绝缘电缆陶瓷柱的制备方法，包括如下步骤：按重量比例称取80目无机氧化物粉、140目无机氧化物粉、200目无机氧化物粉、325目无机氧化物粉以及粒经大于325目的无机氧化物粉，进行混合后得到级配无机氧化物粉；在所述级配无机氧化物粉中添加粘结剂，进行造粒后得到无机氧化物粒；在干燥处理后的无机氧化物粒中添加脱模剂，该脱模剂为硬脂酸锌；将干燥处理后且添加脱模剂的无机氧化物粒进行压制处理，得到无机氧化物陶瓷柱坯体；将无机氧化物陶瓷柱坯体在电阻加热炉中进行烧结，得到无机氧化物陶瓷柱。优选地，所述重量比例包括：80目无机氧化物粉10～16％，140目无机氧化物粉20～35％，200目无机氧化物粉25～40％，325目无机氧化物粉15～30％，粒度大于325目的无机氧化物粉小于10％。优选地，所述无机氧化物粉具有绝缘性能。优选地，所述粘结剂为水溶性粘结剂，其占所述级配氧化镁粉重量的2.5％～3.5％。优选地，所述在所述级配无机氧化物粉中添加粘结剂，进行造粒后得到无机氧化物粒，包括：将所述粘结剂和蒸馏水/去离子水按质量比1:10进行溶解，得到混合液；将所述混合液加入所述级配无机氧化物粉中，进行造粒，得到无机氧化物粒。优选地，所述脱模剂为硬脂酸锌，其占所述级配无机氧化物粉质量的1.5％～3.0％。优选地，所述无机氧化物陶瓷柱坯体在电阻加热炉中进行烧结时，烧制温度为1100℃～1200℃，烧制时间为4～6小时。与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过优化无机氧化物颗粒度级配的方式，既保证了瓷柱的强度和稳定的密度，又有效的降低了添加剂的添加量，使得制得的瓷柱杂质含量低，有效的提高了成品矿物绝缘电缆的绝缘电阻与耐压等级，保证了陶瓷柱的各项电气性能的优异性，提高了陶瓷柱生产的合格率。附图说明下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：图1是一种矿物绝缘电缆陶瓷柱的制备方法的流程示意图。具体实施方式为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。如图1所示，本实施例公开了一种矿物绝缘电缆陶瓷柱的制备方法，包括如下步骤：a)按重量比例称取80目无机氧化物粉、140目无机氧化物粉、200目无机氧化物粉、325目无机氧化物粉以及粒经大于325目的无机氧化物粉，进行混合后得到级配无机氧化物粉；b)在所述级配无机氧化物粉中添加粘结剂，进行造粒后得到无机氧化物粒；c)在干燥处理后的无机氧化物粒中添加脱模剂，该脱模剂为硬脂酸锌；d)将干燥处理后且添加脱模剂的无机氧化物粒进行压制处理，得到无机氧化物陶瓷柱坯体；e)将无机氧化物陶瓷柱坯体在电阻加热炉中进行烧结，得到无机氧化物陶瓷柱。需要说明的是，本实施例中的无机氧化物包括氧化镁、二氧化硅及氧化铝在内的所有具有绝缘性能的无机氧化物。选取不同颗粒度的无机氧化物粉，并按照设计的比例进行混合，用于制备无机氧化物陶瓷柱。在烧结过程中，不同颗粒度的无机氧化物粉之间的空隙较小，使得制备出的无机氧化物陶瓷柱结构密实，密度稳定。具体地，上述步骤a)中各颗粒度级别的无机氧化物粉重量％数为：80目无机氧化物粉10～16％，140目无机氧化物粉20～35％，200目无机氧化物粉25～40％，325目无机氧化物粉15～30％，粒度大于325目的无机氧化物粉小于10％。本申请实施例中，80目无机氧化物粉典型但非限制性含量为：10％、11％、12％、13％、14％或15％。140目无机氧化物粉典型但非限制性含量为：20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％或35％。200目无机氧化物粉典型但非限制性含量为：25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％或40％。325目无机氧化物粉典型但非限制性含量为：15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％。粒度大于325目的无机氧化物粉典型但非限制性含量为：0％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％或9％。作为进一步优选的方案，上述步骤b)在所述级配无机氧化物粉中添加粘结剂，进行造粒后得到无机氧化物粒。本实施例选取聚乙烯醇或羧甲基纤维素作为粘结剂，将粘结剂混合在上述级配无机氧化物粉中，进行造粒，得到无机氧化物颗粒。优选地，聚乙烯醇或或羧甲基纤维素占所述级配无机氧化物粉重量的2.5％～3.5％。可采用加热的方式将聚乙烯醇溶解在蒸馏水或去离子水中，聚乙烯醇与蒸馏水或去离子水的重量比例为1:10，然后将两者的混合液倒入级配无机氧化物粉中进行造粒。本申请实施例中，聚乙烯醇或或羧甲基纤维素典型但非限制性含量为：2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％或3.5％。优选地，所述硬脂酸锌占所述级配无机氧化物粉重量的1.5％～3.0％。本申请实施例中，硬脂酸锌典型但非限制性含量为：1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％或3.0％。作为进一步优选的方案，上述步骤e)中，将无机氧化物陶瓷柱坯体放入电阻加热炉中进行烧结，烧制温度在1100℃～1200℃，较佳地烧制温度在1150℃～1180℃，烧制时间为4～6小时。本申请实施例中，所述烧制时间典型但非限制性为：4小时、5小时或6小时。下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细的说明。实施例11)按表1配置级配无机氧化物粉：表1目数80140200325>325重量，％15.320.230.3268.22)称取一定重量的步骤1)中配好的无机氧化物粉，将其倒入振动筛的漏斗中，打开装有30目筛网的振动筛，保持振动筛出口通畅，让过筛后的无机氧化物粉顺利流入混合机中。3)根据步骤2)中称取的无机氧化物粉的重量，按照2.5％的比例，用电子天平准确称取聚乙烯醇。然后把聚乙烯醇和温度小于35℃的蒸馏水一同放入溶解釜中，两者的比例为1:10。采用蒸汽加热，并时常搅拌聚乙烯醇与蒸馏水的混合物，直至溶液清亮透明，无可见白色颗粒。4)把溶解好的聚乙烯醇混合液加入到无机氧化物粉中，开动混合机，搅拌3分钟，打开阀门，让搅拌好的无机氧化物粉料顺利流入不锈钢容器中。5)用铲子将装在不锈钢容器中搅拌好的无机氧化物粉料铲入造粒机漏斗中，把烘盘放在造粒机的出料口，启动造粒机。每盘装入适量的无机氧化物粉，将装有颗粒料的烘盘整齐平放在烘车上，待造粒过程结束，全部烘盘装料完成后，进入干燥状态。6)对无机氧化物粉颗粒进行干燥，具体方式可分为自然干燥和烘箱干燥两种方式，具体根据实际生产情况确定。7)将烘盘中干燥后的无机氧化物颗粒料倒入专用木箱中，并对结块的无机氧化物颗粒料用筛网分散。过筛时按照1.5％的比例，用电子天平称取硬脂酸锌加入无机氧化物粉中。把分散后的颗粒料用不锈钢容器装入无机氧化物陶瓷柱压机的装料漏斗中。8)选择正确的瓷柱压制模具装在压机上，并调整好模具，设定好压制参数，压制无机氧化物陶瓷柱。将压制好的瓷柱整齐的码放在木箱里，等待转运与烧结。9)将压制好的无机氧化物陶瓷柱送进烧结炉中，关闭好炉门，送电升温。达1150℃后，单芯无机氧化物柱保温4小时，多芯瓷柱保温6小时。实施例2本实施例中的矿物绝缘电缆无机氧化物陶瓷柱的制备方法与上述实施例1相比，除如下步骤1)、3)、7)、9)，其它步骤处理过程相同：在步骤1)中按表2配置级配无机氧化物粉，放置待用：表2目数80140200325>325重量，％13.225.33322.95.6在步骤3)中按照无机氧化物粉的重量3.5％的比例，用电子天平准确称取聚乙烯醇作为粘结剂。然后把聚乙烯醇和温度小于35℃的蒸馏水一同放入溶解釜中，两者的比例为1:10。采用蒸汽加热，并时常搅拌聚乙烯醇与蒸馏水的混合物，直至溶液清亮透明，无可见白色颗粒。在步骤7)中按照无机氧化物粉的重量3.0％的比例，用电子天平称取硬脂酸锌作为脱模剂。把分散后的颗粒料用不锈钢容器装入无机氧化物陶瓷柱压机的装料漏斗中。在步骤9)中将压制好的无机氧化物陶瓷柱送进烧结炉中，关闭好炉门，送电升温。电阻加热炉达1180℃，单芯无机氧化物陶瓷柱保温4小时，多芯无机氧化物陶瓷柱保温6小时。实施例3本实施例中的矿物绝缘电缆无机氧化物陶瓷柱的制备方法与上述实施例1相比，除如下步骤1)、3)、7)、9)，其它步骤处理过程相同：在步骤1)按照表3配置级配无机氧化物粉，放置待用：表3目数80100140200325>325重量，％151530.526.3271.2在步骤3)中按照无机氧化物粉的重量3.0％的比例，用电子天平准确称取聚乙烯醇作为粘结剂。然后把聚乙烯醇和温度小于35℃的蒸馏水一同放入溶解釜中，两者的比例为1:10。采用蒸汽加热，并时常搅拌聚乙烯醇与蒸馏水的混合物，直至溶液清亮透明，无可见白色颗粒。在步骤7)中按照无机氧化物粉的重量2.0％的比例，用电子天平称取硬脂酸锌作为脱模剂。把分散后的颗粒料用不锈钢容器装入无机氧化物陶瓷柱压机的装料漏斗中。在步骤9)中将压制好的无机氧化物陶瓷柱送进烧结炉中，关闭好炉门，送电升温。电阻加热炉达1180℃，单芯无机氧化物陶瓷柱保温4小时，多芯无机氧化物陶瓷柱保温6小时。实施例4本实施例中的矿物绝缘电缆无机氧化物陶瓷柱的制备方法与上述实施例1相比，除如下步骤1)、3)、7)、9)，其它步骤处理过程相同：在步骤1)中按表4配置无机氧化物粉，放置待用：表4目数80140200325>325重量，％12.82539.220.32.7在步骤3)中按照无机氧化物粉的重量3.0％的比例，用电子天平准确称取聚乙烯醇作为粘结剂。然后把聚乙烯醇和温度小于35℃的蒸馏水一同放入溶解釜中，两者的比例为1:10。采用蒸汽加热，并时常搅拌聚乙烯醇与蒸馏水的混合物，直至溶液清亮透明，无可见白色颗粒。在步骤7)中按照无机氧化物粉的重量1.5％的比例，用电子天平称取硬脂酸锌作为脱模剂。把分散后的颗粒料用不锈钢容器装入无机氧化物陶瓷柱压机的装料漏斗中。在步骤9)中将压制好的无机氧化物陶瓷柱送进烧结炉中，关闭好炉门，送电升温。电阻加热炉达1200℃，单芯无机氧化物陶瓷柱保温4小时，多芯无机氧化物陶瓷柱保温6小时。对比例1对比例1与实施例1的不同之处在于级配无机氧化物粉中无机氧化物粉颗粒度级别的种类不同，对比例1中在无机氧化物粉中加入纤维素、石蜡及硅油，进行造粒得到无机氧化物颗粒。对比例2对比例2与实施例1的不同之处在于级配无机氧化物粉中无机氧化物粉颗粒度级别的种类及配比不同，对比例2中级配无机氧化物粉由如下质量分数的原料制备：采用粒径大于150目以及80～150目的无机氧化物粉，颗粒较大，压后瓷柱致密度小于本发明的瓷柱。。对比例3对比例3与实施例的不同之处在于粘结剂的选取、粘结剂的添加过程以及粘结剂的添加比例，对比例3中粘结剂为热熔型粘合剂—石蜡，加入的比例为2～3.5％。对比例4对比例4与实施例的不同之处在于脱模剂的选取以及脱模剂的添加比例，对比例4中的脱模剂为硅油，比例在1.7～4.4％。采用实施例1-4提供的陶瓷柱制备方法制备的陶瓷柱密度为2.3～2.6g/cm3，1000v下测量的绝缘性能＞20gω。而采用对比例1-3提供的瓷柱制备方法得到的瓷柱密度为1.7～2.0g/cm3，1000v下测量的绝缘性能＞1gω。而且本实施例1-4制备的陶瓷柱的杂质含量(碳含量)＜0.08％。因此，本发明既保证了瓷柱的强度和稳定的密度，又有效的降低了添加剂的添加量，使得制得的瓷柱杂质含量低，有效的提高了成品矿物绝缘电缆的绝缘电阻与耐压等级，保证了陶瓷柱的各项电气性能的优异性，提高了陶瓷柱生产的合格率。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12