專利名稱：環(huán)氧澆注件制造方法和環(huán)氧澆注絕緣子制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧澆注件固化方法和一種環(huán)氧澆注件制造方法以及一種環(huán)氧澆注絕緣子制造方法。
背景技術(shù)：
對于高壓開關(guān)設(shè)備，其電壓等級的高低主要取 決于絕緣子的各項電氣性能指標和機械性能指標，電壓等級越高，對絕緣子的要求就越苛刻，目前絕緣子機械性能指標采用水壓破壞強度來衡量。對于大型絕緣子，如IlOOkV GIS用盆式絕緣子(直徑934mm，深度365mm，重量140kg)，要求在滿足其電氣性能的前提下必須具有優(yōu)良的機械性能，即水壓破壞強度必須要達到規(guī)定的設(shè)計要求，而水壓破壞強度的高低由絕緣子本體的強度和韌性所決定，在絕緣子設(shè)計尺寸一定的條件下，其環(huán)氧澆注生產(chǎn)中的固化方法則是決定絕緣子本體強度和韌性的關(guān)鍵一環(huán)。目前，環(huán)氧澆注絕緣子常規(guī)制造方法主要包括以下工藝過程模具準備、中心導(dǎo)體等嵌件表面處理、配制澆注料、嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中固化過程是影響澆注件機械性能指標高低的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，固化過程總體上有持續(xù)升溫、保溫和降溫三個主要階段，固化溫度的高低和固化時間的長短直接影響著澆注件的微觀組織形成和收縮情況，固化溫度過高或者持續(xù)升溫較快都會導(dǎo)致氣孔甚至縮孔產(chǎn)生，從而影響澆注件的機械性能。目前所采用的環(huán)氧澆注件固化方法主要有兩種單段固化和兩段固化，其對應(yīng)的固化度DSC曲線見圖I所示，單段固化和兩段固化分別對應(yīng)圖中最上端和最下端的曲線，由圖中所示曲線可知，單段固化一般選擇相對較低的固化溫度，通過加長時間來提高固化度，因此，采用單段固化的絕緣子固化度一般偏低，其固化過程中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，且存在明顯的固化放熱峰；而兩段固化則由于第一階段和第二階段溫度差距過大，在第二階段極易導(dǎo)致固化度過高的情況，其固化過程中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，且拐點不明顯。采用上述兩種固化方法澆注的絕緣子，其固化度過低時，絕緣子本體偏軟、柔韌，但其強度卻偏??；而過高的固化度雖然絕緣子強度大，但同時脆性也大，增加了開裂的風(fēng)險。由圖I中單段固化和兩段固化的DSC曲線可知，絕緣子的強度和韌性與環(huán)氧澆注固化度有直接的關(guān)聯(lián)，對于要求有更高水壓破壞強度的大型絕緣子而言，其澆注工藝必須保證絕緣子具有較高的強度和較好的韌性，采用上述兩種環(huán)氧澆注件固化方法生產(chǎn)大型絕緣子顯然不能達到其對機械性能的要求，也就是說其固化過程需要采用一個全新的固化方法，這對絕緣子的環(huán)氧澆注工藝提出了一個新課題。另外，盆式絕緣子中心導(dǎo)體金屬嵌件與樹脂基體的結(jié)合力對絕緣子水壓破壞強度也有一定的影響，所以在盆式絕緣子澆注生產(chǎn)過程中，在澆注前須對中心導(dǎo)體等金屬嵌件進行表面處理，以提高金屬嵌件與樹脂基體的結(jié)合力，目前所采用的常規(guī)的表面處理方法是對金屬嵌件進行噴砂和超聲波清洗，該處理方法簡單，對于大型盆式絕緣子而言不能滿足其對嵌件與樹脂間結(jié)合力的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠使?jié)沧⒓M織具有較高強度和較好韌性的環(huán)氧澆注件固化方法。同時，本發(fā)明還提供一種采用該環(huán)氧澆注件固化方法的環(huán)氧澆注件制造方法和環(huán)氧澆注絕緣子制造方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的環(huán)氧澆注件固化方法采用如下技術(shù)方案環(huán)氧澆注件固化方法，該固化方法包括如下順序的三個階段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h ;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫5±0. 5h。進一步的，所述第一階段中，保溫15±0. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。本發(fā)明的環(huán)氧澆注件制造方法采用如下技術(shù)方案環(huán)氧澆注件制造方法，包括如下步驟模具準備、配制澆注料、澆注、固化和脫模，其中，固化步驟包括如下順序的三個階 段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h ;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫5±0. 5h。進一步的，所述第一階段中，保溫的15±0. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。更進一步的，在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的澆注件在145±3°C溫度下保持4±0. 5h。本發(fā)明的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法采用如下技術(shù)方案環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，包括如下步驟金屬嵌件表面處理、配制澆注料、金屬嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中，固化步驟包括如下順序的三個階段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h ;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫5±0. 5h。進一步的，所述第一階段中，保溫的15±0. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。更進一步的，在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的絕緣子在145±3°C溫度下保持4±0. 5h。進一步的，所述金屬嵌件表面處理步驟包括嵌件噴砂、嵌件清洗和嵌件涂膠，其中嵌件清洗按以下順序步驟進行
(1)90±5°C氫氧化鈉溶液侵蝕5 20s ；
(2)90±5°C熱水洗3 15s ；
(3)25±5°C冷水洗3 15s ；
(4)25±5°C硝酸洗5 20s ；
(5)25±5°C冷水洗3 15s ；
(6)25±5°C硫酸類混合酸洗5 15min ；
(7)25±5°C冷水洗3 15s ；
(8)90±5°C熱水洗3 15s ；
(9)冷水浸泡至嵌件裝模前取出。
本發(fā)明中的固化方法將固化過程分為三個階段進行(以下將本發(fā)明的固化方法簡稱為三段固化)，其固化度可以由圖I所示的DSC曲線來定性評價，圖I中，三段固化對應(yīng)的是中間的曲線，從圖I中三條曲線的對比能夠清楚地說明，本發(fā)明通過對固化過程中溫度分布和持續(xù)時間的合理控制，使固化過程中持續(xù)升溫平緩，并且持續(xù)時間適宜，固化過程中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度適中，拐點明顯，且無放熱峰，三段固化使?jié)沧⑦^程具有比單段固化和兩段固化更適宜的固化度，下表是對采用三種固化方法所澆注樣品進行的強度和韌性試驗的數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.環(huán)氧澆注件固化方法，其特征在于該固化方法包括如下順序的三個階段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫 5±0. 5h。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)氧澆注件固化方法，其特征在于所述第一階段中，保溫15 ±O. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。
3.環(huán)氧澆注件制造方法，其特征在于包括如下步驟模具準備、配制澆注料、澆注、固化和脫模，其中，固化步驟包括如下順序的三個階段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h ;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫5±0. 5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧澆注件制造方法，其特征在于所述第一階段中，保溫的15 ±O. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧澆注件制造方法，其特征在于在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的澆注件在145±3°C溫度下保持4±0· 5h。
6.環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，其特征在于包括如下步驟金屬嵌件表面處理、配制澆注料、金屬嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中，固化步驟包括如下順序的三個階段，第一階段2±0. 5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3°C，并保溫15±0. 5h ;第二階段1±0. 5h內(nèi)由105±3°C持續(xù)升溫至150±3°C，并保溫15±0. 5h ;第三階段1±0. 5h內(nèi)由150±3°C持續(xù)升溫至155±3°C，并保溫 5±0· 5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，其特征在于所述第一階段中，保溫的15±O. 5h中的前6h采用O. 05MPa加壓保溫方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，其特征在于在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的絕緣子在145±3°C溫度下保持4±0. 5h。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，其特征在于所述金屬嵌件表面處理步驟包括嵌件噴砂、嵌件清洗和嵌件涂膠，其中嵌件清洗按以下順序步驟進行 (1)90±5°C氫氧化鈉溶液侵蝕5 20s ； (2)90±5°C熱水洗3 15s ； (3)25±5°C冷水洗 3 15s ； (4)25±5°C硝酸洗 5 20s ； (5)25±5°C冷水洗 3 15s ； (6)25±5°C硫酸類混合酸洗5 15min ； (7)25±5°C冷水洗 3 15s ； (8)90±5°C熱水洗3 15s ； (9)冷水浸泡至嵌件裝模前取出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，其特征在于在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的絕緣子在145±3°C溫度下保持4±0. 5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，包括如下步驟金屬嵌件表面處理、配制澆注料、金屬嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中，固化步驟包括如下順序的三個階段，第一階段2±0.5h內(nèi)持續(xù)升溫至105±3℃，并保溫15±0.5h；第二階段1±0.5h內(nèi)由105±3℃持續(xù)升溫至150±3℃，并保溫15±0.5h；第三階段1±0.5h內(nèi)由150±3℃持續(xù)升溫至155±3℃，并保溫5±0.5h。該方法使在澆注過程中具有適宜的固化度，保證了澆注件在具有足夠強度時韌性也較高，同時還大幅度提升了絕緣子組織的緊密型和均勻性，保證了絕緣子的電性能。本發(fā)明還提供了一種環(huán)氧澆注件固化方法和環(huán)氧澆注件制造方法。
文檔編號B29C39/44GK102814892SQ20121028201
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者郝留成, 田 浩, 李宏樓, 楊保利, 袁端鵬, 劉隨軍, 王路平 申請人:河南平高電氣股份有限公司, 平高集團有限公司, 國家電網(wǎng)公司