專利名稱：電容器用云母紙的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于絕緣材料領(lǐng)域，具體涉及電容器用云母紙的制造方法。
背景技術(shù)：
云母是一類含水鋁硅酸鹽類的總稱。云母的電氣強(qiáng)度高，介質(zhì)損耗低，表面電阻和體積電阻高，具有耐熱性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性、富有彈性、高剝離性、很大的耐剪切力和抗張強(qiáng)度等優(yōu)異性能，目前被廣泛應(yīng)用于電機(jī)電氣絕緣領(lǐng)域。云母中最有工業(yè)價值的是白云母[KAl2(AISi3O10) (OH)2]和金云母[KMg3 (AISi3O10) (OH)2J0云母電容是一種常用的電容器，現(xiàn)有的云母電容在金屬箔或者云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母片一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。然而云母片式電容生產(chǎn)制作成本高，外觀體積大，重量較重，耐高溫性較差，應(yīng)用范圍窄；同時由 于大塊、優(yōu)質(zhì)的天然云母礦物資源越來越稀少，也對云母片電容的生產(chǎn)造成了影響。因此，在云母電容領(lǐng)域急需開發(fā)無需使用云母片、體積小、耐擊穿的電容?，F(xiàn)有的云母紙的制造方法有兩種，第一種是通過高壓水泵產(chǎn)生的高壓水流直接對云母原料打碎，過濾，配制漿液(俗稱機(jī)械法制漿)，第二種是先將云母原料投入焙燒爐焙燒再加酸進(jìn)行化學(xué)處理后過濾，分級，配制漿液制漿(俗稱化學(xué)法制漿)，然后在園網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，并通過卷取呈卷筒狀。現(xiàn)有的云母紙均通過上述的兩種制造方法，可生產(chǎn)白云母紙、金云母紙、人工合成云母紙。白云母紙的定量為75 320g/m2、厚度為0. 05、. 185mm、介電強(qiáng)度為15 22KV/mm，一般用于生產(chǎn)電機(jī)用絕緣云母帶和電器用絕緣隔熱云母高溫板。金云母紙和人工合成云母紙定量為75 230g/m2、厚度為0. 05、. 13mm、介電強(qiáng)度為12 13KV/mm，一般用于生產(chǎn)電線電纜用耐火云母帶。這兩種方法生產(chǎn)的云母紙都存在介電強(qiáng)度低的性能缺陷，無法用于生產(chǎn)體積小、耐擊穿的電容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有方法生產(chǎn)的云母紙都存在介電強(qiáng)度低的性能缺陷，無法用于生產(chǎn)體積小、耐擊穿的云母電容。本發(fā)明的技術(shù)方案是電容器用云母紙的制造方法，包括如下步驟a、選取云母原料；b、焙燒指將云母原料投入焙燒爐焙燒，焙燒溫度75(T850°C，焙燒時間40 50min ；C、化學(xué)處理配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3飛％的酸溶液，加入步驟b焙燒后的原料，加熱至沸騰，處理50 60min ；d、制漿將化學(xué)處理后的原料打碎，過濾，配制質(zhì)量濃度為8 10%的漿液；e、抄紙將步驟d得到的漿液在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成紙。其中，步驟a中選取面積5 7cm2、厚度2mm的云母片為原料。
其中，步驟b中每0. 5^0. 7m3體積的焙燒爐內(nèi)腔投料15 20kg。其中，步驟c中所述的酸溶液為硫酸溶液。其中，步驟d中所述的打碎是指采用水力將步驟c處理后云母片打碎成云母鱗片，水力壓力為4. 5 5kg/cm2。其中，步驟d中過濾采用120目濾網(wǎng)脫水6(T70%。其中，步驟d中過濾后去除徑厚比< 100的云母鱗片。其中，步驟a中所述的云母為白云母。本發(fā)明還提供了由上述方法制備的電容器用云母紙。 本發(fā)明還提供了由上述方法制備的電容器用云母紙在生產(chǎn)云母電容中的應(yīng)用。本發(fā)明方法制造的云母紙厚度薄，同時介電強(qiáng)度高達(dá)90kv/mm,抗張力達(dá)到5N/cm以上。因此說明，本發(fā)明方法可用于生產(chǎn)高性能的云母紙，為生產(chǎn)性能更好的絕緣材料提供了新方法。本發(fā)明方法制造的云母紙適于生產(chǎn)體積小、絕緣電阻高的云母電容，同時提高電容器的耐擊穿、抗老化性能，為電容領(lǐng)域提供了新的選擇。
具體實施例方式本發(fā)明電容器用云母紙的制造方法，包括如下步驟a、選取云母原料；b、焙燒指將云母原料投入焙燒爐焙燒，焙燒溫度75(T850°C，焙燒時間40 50min ；C、化學(xué)處理配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3飛％的酸溶液，加入步驟b焙燒后的原料，加熱至沸騰，處理50 60min ；d、制漿將化學(xué)處理后的原料打碎，過濾，配制質(zhì)量濃度為8 10%的漿液；e、抄紙將步驟d得到的漿液在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成紙。其中，步驟a中選取面積5 7cm2、厚度l 2mm的云母片為原料。其中，步驟b中每0. 5^0. 7m3體積的焙燒爐內(nèi)腔投料15 20kg。其中，步驟c中所述的酸溶液為硫酸溶液。其中，步驟d中所述的打碎是指采用水力將步驟c處理后云母片打碎成云母鱗片，水力壓力為4. 5 5kg/cm2。其中，步驟d中過濾采用120目濾網(wǎng)脫水6(T70%。其中，步驟d中過濾后去除徑厚比< 100的云母鱗片。其中，步驟a中所述的云母為白云母。本發(fā)明還提供了由上述方法制備的電容器用云母紙。本發(fā)明還提供了由上述方法制備的電容器用云母紙在生產(chǎn)云母電容中的應(yīng)用。本發(fā)明中，選取面積為5 7cm2，厚度為f2mm的云母片為原料。云母片大小較均勻，有利于打漿。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母及外來雜質(zhì)。風(fēng)化云母是指云母長期露天堆置，受空氣、水及其它因素的作用，使其質(zhì)地松軟、無彈性，部份性能發(fā)生變化；水銹云母是指云母長期受水的浸蝕、吸潮及空氣中氧的作用，云母晶體中的FeO變成Fe2O3,出現(xiàn)赤色斑痕。斑污云母是指云母片中斑點點徑大于3mm且較密集的云母；外來雜質(zhì)主要是指在選礦、運輸過程中，參雜的木屑、竹屑、木炭、碎紙、碎布、果皮、卷發(fā)、鐵絲、鐵釘?shù)确窃颇鸽s質(zhì)。本發(fā)明中，焙燒時間和焙燒溫度會影響云母紙的介電強(qiáng)度、抗張力等指標(biāo)，焙燒溫度太高或焙燒時間太長易形成云母焦片，用云母焦片制漿抄出的云母紙電氣性能、柔軟性、拉伸強(qiáng)度指標(biāo)顯著降低；反之焙燒溫度太低或焙燒時間太短有偏生料，在制漿過程中不易分剝成好的云母鱗片，紙張電氣性能不好；本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)控制焙燒溫度75(T850°C、焙燒時間4(T50min所得云母紙的電氣性能較好。在焙燒時應(yīng)根據(jù)焙燒爐的大小及焙燒質(zhì)量要求，選擇最佳投料量，焙燒爐大投料量少能耗高不經(jīng)濟(jì)，焙燒爐小投料量多原料焙燒不均勻，焙燒質(zhì)量不好，也會影響云母紙的介電強(qiáng)度、抗張力等指標(biāo)。經(jīng)本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，控制每0. 5 0. 7m3體積的焙燒爐內(nèi)腔投料15 20kg、焙燒溫度75(T850°C、焙燒時間4(T50min可以使制備得到的云母紙電氣性能達(dá)到最佳。本發(fā)明中，將焙燒后云母片置于酸溶液中，加熱至沸騰，云母片劇烈膨脹，在蒸氣作用下分解成鱗片狀。常用的酸有磷酸、硫酸和鹽酸都可使用，硫酸根離子比氯離子對云母紙的電氣性能影響小，且硫酸比鹽酸、磷酸價格低，故優(yōu)選硫酸。酸溶液濃度過高或過低、加熱至沸騰處理時間過長或過短，影響云母漿液的質(zhì)量和成漿率。本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明焙燒方式焙燒后的云母片在化學(xué)處理時，控制酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 5%、處理時間5(T60min，可得到質(zhì)量好的云母漿液。本發(fā)明中，壓力的大小主要根據(jù)打成漿后的鱗片質(zhì)量及分布確定，壓力太大鱗片破碎太小，反之壓力太小，大鱗片多。徑厚比是云母鱗片直徑與厚度之比，是衡量云母鱗片質(zhì)量的一個技術(shù)指標(biāo)，其比值越大表明云母鱗片大而薄，云母鱗片好，搭接后成紙結(jié)構(gòu)好，有利于提高云母紙的電氣性能、拉伸強(qiáng)度。在去除徑厚比小于100的云母鱗片時可采用旋流分級器等設(shè)備，以提高工作效率。濾網(wǎng)脫水是為了提高云母漿液的質(zhì)量濃度。本發(fā)明中云母漿液的質(zhì)量濃度控制在8 10%，漿液的質(zhì)量濃度太低或太高易造成云母紙的成紙結(jié)構(gòu)不好，影響云母紙的定量和勻度指標(biāo)，即云母紙厚薄不勻。本發(fā)明中采用長網(wǎng)紙機(jī)成紙，云母鱗片搭接更好，所得紙張的結(jié)構(gòu)比采用園網(wǎng)紙機(jī)更好，云母紙的介電強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度明顯提升。實施例I采用本發(fā)明方法制造云母紙采用人工精選原料，精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右,厚度f 2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至750°C后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間40min后倒出。冷卻至常溫通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫，然后在蒸鍋內(nèi)配制質(zhì)量濃度為3%的硫酸溶液，將焙燒后原料倒入溶液中，并加熱到沸騰進(jìn)行化學(xué)處理，處理時間60min。將化學(xué)處理后的原料通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為4. 5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水60%，再通過旋流分級器，去除其徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為10%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。實施例2采用本發(fā)明方法制造云母紙 采用人工精選原料,精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右,厚度f 2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至800°C后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間45min后倒出。冷卻至常溫通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫，然后在蒸鍋內(nèi)配制質(zhì)量濃度為4%的硫酸溶液，將焙燒后原料倒入溶液中，并加熱到沸騰進(jìn)行化學(xué)處理，處理時間50min。將處理后的原料通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水65%，再通過旋流分級器，去除其徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為9%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。實施例3采用本發(fā)明方法制造云母紙采用人工精選原料，精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右，厚度f2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/ 包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至850°C后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間50min后倒出。冷卻至常溫通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫，然后在蒸鍋內(nèi)配制質(zhì)量濃度為5%的硫酸溶液，將焙燒后原料倒入溶液中，并加熱到沸騰進(jìn)行化學(xué)處理，處理時間40min。將處理后的原料通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為4. 5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水70%，再通過旋流分級器，去除其徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為8%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。對比例I采用人工精選原料，精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右,厚度f 2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至900°C (不在本發(fā)明方法焙燒溫度范圍內(nèi))后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間40min后倒出。冷卻至常溫通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫，然后在蒸鍋內(nèi)配制質(zhì)量濃度為3%的硫酸溶液，將焙燒后原料倒入溶液中，并加熱到沸騰進(jìn)行化學(xué)處理，處理時間60min。將處理后的原料通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為4. 5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水60%，再通過旋流分級器，去除徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為10%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。對比例2采用人工精選原料,精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右,厚度f 2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至725°C (不在本發(fā)明方法焙燒溫度范圍內(nèi))后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間40min后倒出。冷卻至常溫 通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫，然后在蒸鍋內(nèi)配制質(zhì)量濃度為3%的硫酸溶液，將焙燒后原料倒入溶液中，并加熱到沸騰進(jìn)行化學(xué)處理，處理時間60min。將處理后的原料通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為4. 5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水60%，再通過旋流分級器，去除徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為10%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。對比例3采用人工精選原料，精選出優(yōu)質(zhì)天然白云母碎片作原料，面積大小5cm2左右,厚度f 2mm。原料內(nèi)不允許有風(fēng)化云母、水銹云母、斑污云母、礦石及外來雜質(zhì)，定量20kg/包。將焙燒爐(上海電爐廠生產(chǎn)的工業(yè)電阻爐，型號RG2-24-9)預(yù)熱升溫至800°C后，開啟爐蓋倒入一包20kg原料并關(guān)閉爐蓋，在爐體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焙燒時間40min后倒出。冷卻至常溫通過滾筒式篩對焙燒后原料進(jìn)行篩選，去除其中粉沫。將焙燒后的原料不經(jīng)化學(xué)處理，直接通過水力打碎機(jī)進(jìn)行制漿，由多級高壓水泵產(chǎn)生壓力為4. 5kg/cm2高壓水射流，將云母分剝成細(xì)小鱗片，并通過120目濾網(wǎng)脫水60%，再通過旋流分級器，去除徑厚比小于100的云母鱗片，通過管路輸送至儲漿池，在直徑2米，高度2. 5米的圓形儲漿池內(nèi)，配制質(zhì)量濃度為10%的漿液，通過濃漿泵輸送到長網(wǎng)紙機(jī)，在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成型，過濾干燥成紙，卷取成卷筒狀。紙張性能見表I。表I實施例f 3以及對比例f 3中云母紙的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.電容器用云母紙的制造方法，其特征在于包括如下步驟 a、選取云母原料；b、焙燒將云母原料投入焙燒爐焙燒，焙燒溫度75(T850°C，焙燒時間4(T50min； C、化學(xué)處理配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 5%的酸溶液，加入步驟b焙燒后的原料，加熱至沸騰，處通50 60min ； d、制漿將步驟c化學(xué)處理后的原料打碎，過濾，配制質(zhì)量濃度為8 10%的漿液； e、抄紙將步驟d得到的漿液在長網(wǎng)紙機(jī)上抄造成紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟a中選取面積5 7cm2、厚度2mm的云母片為原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟b中每0.5^0. 7m3的焙燒爐內(nèi)腔投料15 20kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟c中所述的酸溶液為硫酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟d中所述的打碎是指采用水力將步驟c處理后云母片打碎成云母鱗片，水力壓カ為4. 5^5kg/2cm o
6.根據(jù)權(quán)利要求I飛任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟d中過濾采用120目濾網(wǎng)脫水6(T70%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I飛任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟d中過濾后去除徑厚比< 100的云母鱗片。
8.根據(jù)權(quán)利要求f7任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法，其特征在于步驟a所述的云母為白云母。
9.由權(quán)利要求f8任ー項所述的電容器用云母紙的制造方法制造的電容器用云母紙。
10.權(quán)利要求9所述的電容器用云母紙在生產(chǎn)云母電容中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于絕緣材料領(lǐng)域，具體涉及電容器用云母紙的制造方法。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有方法生產(chǎn)的云母紙介電強(qiáng)度低，不適于生產(chǎn)體積小、耐擊穿的云母電容。本發(fā)明云母紙的制造方法，包括如下步驟a、選取云母原料；b、焙燒；c、化學(xué)處理；d、制漿；e、抄紙。本發(fā)明方法制備的電容器用云母紙厚度薄，抗張力高，介電強(qiáng)度高，可用于生產(chǎn)體積小、耐擊穿的云母電容，為機(jī)電領(lǐng)域提供了新的絕緣材料。
文檔編號H01B19/00GK102651261SQ201210168710
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者廖建, 彭光成, 文學(xué)華, 魏榮剛 申請人:四川美豐云母工業(yè)有限責(zé)任公司