本发明涉及瓷绝缘子技术领域，更具体的涉及高强度、抗冲击瓷绝缘子及其制备方法。
背景技术：
众所周知，国内外送电电网一般都采用35KV-500KV的高压进行输送，采用10KV以下电压进行配电，在用于送电电网的各种装置中，户外棒形支柱绝缘子是送电电网装置中不可缺少的重要零部件之一。为了最大限度地降低远程送电电网中的电能损耗，提高远程送电的输送功率，现国内正逐步实验500KV-1000KV的特高压进行送电。由于送电电压的大幅度提高，对送电用的户外棒形支柱绝缘子高强度、抗冲击的主要特性要求也越来越来高，一般的支柱瓷绝缘子的抗冲击U50值一般在115Kv/片以上，而现有的户外棒形支柱瓷绝缘子的抗弯强度一般最高为130Kv/片，抗冲击还有很大的提升空间，现有瓷绝缘子发展需要满足特高压送电的使用要求。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种高强度、抗冲击瓷绝缘子及其制备方法，能够提高瓷绝缘子的抗冲击能力，能够匹配特高压送电的使用要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子，包括瓷本体，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土15-25份、泾阳土8-20份、氧化锆1-3份、低钠钾长石5-10份、白胶泥3-8份、云母粉6-15份、氧化铝30-50份、莫来石8-10份、铝矾土5-10份、石英3-8份、木节黏土15-25份；
所述瓷本体外侧设置有釉层，所述釉层由如下重量分数的原料配方制成：
矾土粉2-5份、钾长石20-30份、石灰石2-6份、石英15-25份、滑石粉6-10份、氧化铁1-3份、氧化铬1-4份、氧化锰1-3份、硅酸锆2-6份、氧化钴3-8份。
在本发明较佳的技术方案中，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土18-23份、泾阳土10-15份、氧化锆2-3份、低钠钾长石7-9份、白胶泥6-8份、云母粉10-15份、氧化铝35-45份、莫来石8-9份、铝矾土5-8份、石英6-8份、木节黏土18-22份。
在本发明较佳的技术方案中，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土20份、泾阳土15份、氧化锆2份、低钠钾长石8份、白胶泥7份、云母粉13份、氧化铝40份、莫来石9份、铝矾土8份、石英7份、木节黏土20份。
在本发明较佳的技术方案中，所述釉层由如下重量分数的原料配方制成：
矾土粉4份、钾长石28份、石灰石5份、石英18份、滑石粉8份、氧化铁2份、氧化铬3份、氧化锰2份、硅酸锆4份、氧化钴5份。
本发明提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、取上述各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为60-400目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1200-1250℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16-17％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在15-30℃，湿度控制在90-97％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、取上述各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1000-1200℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至900-1000℃，保温16-24h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为2-6％；
h、然后再加热至温度1200-1300℃，保温6-8h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1-3％；
i、然后快速降温至500℃，再以40-60℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
在本发明较佳的技术方案中，所述b步骤中，在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为60-250目。
在本发明较佳的技术方案中，所述c步骤中，将料坯在1250℃加热至完全软化。
在本发明较佳的技术方案中，所述d步骤中，对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在25℃，湿度控制在95％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体。
在本发明较佳的技术方案中，所述g步骤中，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至960℃，保温18h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为5％。
在本发明较佳的技术方案中，所述h步骤中，然后再加热至温度1230℃，保温8h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为2％。
本发明的有益效果为：
本发明提供的高强度、抗冲击瓷绝缘子，本发明通过大量的实验验证对比，通过结合多种组成成分，形成的瓷绝缘子原料配方，可以制造出高强度、抗冲击能力好的瓷绝缘子，提高瓷绝缘子的抗冲击能力；
本发明还提供的高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，通过双重研磨、加热软化、加压成坯、高温上釉以及缓慢冷却等步骤，使得制成的瓷绝缘体的体积密度以及拉伸强度更高，具备更强的抗冲击能力。
具体实施方式
下面并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
实施例1中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子，包括瓷本体，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土15份、泾阳土8份、氧化锆1份、低钠钾长石5份、白胶泥3份、云母粉6份、氧化铝30份、莫来石8份、铝矾土5份、石英3份、木节黏土15份；
所述瓷本体外侧设置有釉层，所述釉层由如下重量分数的原料配方制成：
矾土粉2份、钾长石20份、石灰石2份、石英15份、滑石粉6份、氧化铁1份、氧化铬1份、氧化锰1份、硅酸锆2份、氧化钴3份。
实施例2：
实施例2中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子，包括瓷本体，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土23份、泾阳土15份、氧化锆3份、低钠钾长石9份、白胶泥6份、云母粉15份、氧化铝45份、莫来石10份、铝矾土10份、石英6份、木节黏土22份；
所述瓷本体外侧设置有釉层，所述釉层由如下重量分数的原料配方制成：
矾土粉5份、钾长石30份、石灰石6份、石英25份、滑石粉10份、氧化铁3份、氧化铬4份、氧化锰3份、硅酸锆6份、氧化钴8份。
实施例3
实施例3中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子，包括瓷本体，所述瓷本体由如下重量份数的原料配方制成：
高铝粘土20份、泾阳土15份、氧化锆2份、低钠钾长石8份、白胶泥7份、云母粉13份、氧化铝40份、莫来石9份、铝矾土8份、石英7份、木节黏土20份；
所述瓷本体外侧设置有釉层，所述釉层由如下重量分数的原料配方制成：
矾土粉4份、钾长石28份、石灰石5份、石英18份、滑石粉8份、氧化铁2份、氧化铬3份、氧化锰2份、硅酸锆4份、氧化钴5份。
实施例1-1
实施例1-1中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例1重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为400目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1200℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在17％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在15℃，湿度控制在90％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1000℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至900℃，保温16h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为2％；
h、然后再加热至温度1200℃，保温6h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1％；
i、然后快速降温至500℃，再以60℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例1-2
实施例1-2中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例1重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为250目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1225℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16.5％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在30℃，湿度控制在97％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1200℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至1000℃，保温24h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为6％；
h、然后再加热至温度1300℃，保温7h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为3％；
i、然后快速降温至500℃，再以50℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例1-3
实施例1-3中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例1重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为60目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1250℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在25℃，湿度控制在95％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1100℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至960℃，保温18h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为5％；
h、然后再加热至温度1230℃，保温8h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1-3％；
i、然后快速降温至500℃，再以40℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例2-1
实施例2-1中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例2重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为400目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1200℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在17％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在15℃，湿度控制在90％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1000℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至900℃，保温16h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为2％；
h、然后再加热至温度1200℃，保温6h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1％；
i、然后快速降温至500℃，再以60℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例2-2
实施例2-2中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例2重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为250目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1225℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16.5％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在30℃，湿度控制在97％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1200℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至1000℃，保温24h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为6％；
h、然后再加热至温度1300℃，保温7h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为3％；
i、然后快速降温至500℃，再以50℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例2-3
实施例2-3中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例2重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为60目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1250℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在25℃，湿度控制在95％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1100℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至960℃，保温18h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为5％；
h、然后再加热至温度1230℃，保温8h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1-3％；
i、然后快速降温至500℃，再以40℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例3-1
实施例3-1中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例3重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为400目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1200℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在17％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在15℃，湿度控制在90％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1000℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至900℃，保温16h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为2％；
h、然后再加热至温度1200℃，保温6h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1％；
i、然后快速降温至500℃，再以60℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例3-2
实施例3-2中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例3重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为250目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1225℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16.5％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在30℃，湿度控制在97％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1200℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至1000℃，保温24h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为6％；
h、然后再加热至温度1300℃，保温7h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为3％；
i、然后快速降温至500℃，再以50℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
实施例3-3
实施例3-3中提供了一种高强度、抗冲击瓷绝缘子的制备方法，
a、按实施例3重量份取各种瓷本体的原料，先将铝矾土、高铝粘土、低钠钾长石、泾阳土、云母粉以及石英加入球磨机中均匀混合；
b、在上述球磨机中依次加入莫来石、氧化锆、白胶泥、木节黏土和氧化铝进行球磨混碾至粒度为60目，过筛吸铁后制得混合料；
c、称量相应质量的混合料，压制成料坯，将料坯在1250℃加热至完全软化；
d、对软化的料坯经过榨泥，将水分控制在16％，再经粗炼、陈腐后采用真空泵进行练泥，抽取料坯中的空气，所述陈腐温度控制在25℃，湿度控制在95％，然后经过自然阴干后修坯成型，得到瓷本体；
e、按实施例1重量份取各种釉层制备的原料，将氧化铁、氧化铬、氧化锰和氧化钴混合，在1100℃的温度条件下煅烧，再用球磨机磨料至粒度过325目筛，得到色料；
f、将矾土粉、钾长石、石灰石、石英、滑石粉、硅酸锆以及色料按配比混合，然后进行湿法球磨至混合物的粒径过325目筛，得釉层浆；
g、将釉层浆涂覆在瓷本体的表面，形成坯体绝缘子，将所述坯体绝缘子放入抽屉式隧道窑中，加热至960℃，保温18h，并控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为5％；
h、然后再加热至温度1230℃，保温8h，控制抽屉式隧道窑内气体的氧气含量为1-3％；
i、然后快速降温至500℃，再以40℃/h的冷却速率使产品冷却到150℃以下，自然冷却后得到产品。
对比例：采用市面上型号为za-35y支柱瓷绝缘子。
参照GB/T 20642-2006高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验，对实施例1-1至实施例3-3制得的瓷绝缘子和对比例普通的普通瓷绝缘子进行测试，产品类型为双伞型，测试结果见下表。
结合上表可得，本发明制得的瓷绝缘子对比市面上一般产品具备更好的抗冲击性能。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。