[发明专利]快速熔断器陶瓷件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中低压快速熔断器配件，特别是涉及一种快速熔断器陶瓷零件及其制备方法。

背景技术

中低压快速熔断器作为一种短路保护器，应用相当广泛，其中陶瓷绝缘外壳是该产品的主要零部件，由于该陶瓷件多为方形，表面有导线孔及多个螺丝装配孔。多年来，瓷件生产一直采用传统的热压铸成型或干压一次成型工艺。热压铸成型外观粗糙，产品成品率低下，且生产成本很高，收缩不稳定，质量无法保证；干压一次成型工艺虽然在热压铸成型的基础上进行了改进，但由于产品结构更新换代非常频繁，其使用的模具为一次成型模具，即模具上带有8-16条螺丝，压制成型后打开模具，松开所有螺丝才能使产品脱模，其工艺上模具投入较多，在压力下螺丝变形严重，导致螺丝更换很频繁，同时生产效率低，投入成本较高，大多数环节靠手工作业，不适合批量化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种性能较好、成本低、成品率高的快速熔断器陶瓷件；

还提供一种干法成型、省时省力、能耗低的快速熔断器陶瓷件的制备方法。

本发明的技术方案：

一种快速熔断器用陶瓷件，由下述重量百分比的原料组成：主料α-Al₂O₃微粉60-70%，辅料苏州土20-30%、膨润土2-6%、方解石2-6%、碳酸钡3-8%、生滑石1-5%，主料、辅料总重100%，外加上述主料、辅料总重3-5%的聚乙烯醇溶液、3-5%的六偏磷酸纳以及80-85%的水。

所述原料优选为：α-Al₂O₃微粉63-65%、苏州土22-24%、膨润土2-4%、方解石2-4%、碳酸钡3-6%、生滑石1-3%。

所述α-Al₂O₃微粉粒度为5-10微米，苏州土粒度60微米，膨润土粒度60-80微米，方解石粒度60-80微米，碳酸钡粒度60-80微米，生滑石粒度60-80微米。

所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量浓度为6-10%。

所述的快速熔断器陶瓷件的制备方法包括以下步骤：

（1）球磨 称取原料，将50%的α-Al₂O₃微粉主料投入球磨机，然后投入辅料苏州土、膨润土、方解石、碳酸钡、生滑石及聚乙烯醇溶液、六偏磷酸纳，再投入剩余主料，加水球磨，球磨至浆料粒度D₅₀值为3.5-4.5微米；

（2）造粒 将浆料过滤、除铁后喷雾造粒，干燥后造粒粉含水量控制在0.8-1.0%以下；

（3）成型 向所述造粒粉加入相对于所述主料、辅料总重0.4-0.5%的硬脂酸镁，均匀混合30-40min，加入硬质合金模具，采用自动双面压力机压制，压力为6-7MPa，保压4-7秒，得到密度为1.9-2.0 g/cm³的毛坯；

（4）素烧  将所述毛坯装炉，加热至950℃烧制，保温1h冷却出炉；

（5）钻孔攻丝  在钻机机台上固定90⁰定位板，将毛坯放在定位板上，采用多轴联动钻孔攻丝机，一次钻出攻出毛坯上的所有丝孔；

（6）烧制  将毛坯装炉，加热至1420℃，保温3h，冷却出窑。

所述球磨时球磨机转速为15-17r/min，球磨时间16-20h。

所述造粒时造粒塔进口温度为390-400℃，出口温度为65-75℃。

所述素烧时温度曲线设计为：毛坯由室温经1h升温至300℃，经2h升温至600℃，经3h升温至950℃，950℃保温1h；然后经3h降温至600℃，自然冷却至300℃。

所述烧制时温度曲线设计为：毛坯由室温经3h升温至300℃，经2h升温至600℃，再经3h升温至950℃，950℃保温1h；经3h升温至1420℃，在1420℃保温3h；然后经5h降温至950℃，经3h降温至650℃，然后自然冷却至300℃。

本发明的积极有益效果：

（1）本发明产品性能好。采用球磨造粒制备原料，配方合理，用量考究。产品抗张压力40-41 MPa，密度3.0-3.10 g/cm³，性能优于同类产品。