本發(fā)明屬于電力電子生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻及其制備方法。
背景技術(shù)：
線(xiàn)性電阻，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，線(xiàn)性電阻是不會(huì)隨輸入的電壓電流值得改變而改變，即電阻值不變，否則稱(chēng)為非線(xiàn)性電阻，即會(huì)變化的電阻。如果電阻元件的特性曲線(xiàn)在任一時(shí)刻都是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，即其特性方程是齊次線(xiàn)性的，并且遵從歐姆定律，那么，例如，電阻器就是線(xiàn)性電阻，阻值正常情況下不會(huì)改變，如白熾燈與二極管的電阻值會(huì)表現(xiàn)出隨溫度，電流的方向等等的改變而改變，就是非線(xiàn)性電阻。
石墨陶瓷線(xiàn)性電阻是發(fā)展超高壓輸變電設(shè)備的關(guān)鍵電氣保護(hù)部件之一，用以限制高壓斷路器在操作過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓，目前國(guó)內(nèi)使用的石墨陶瓷線(xiàn)性電阻主要源自進(jìn)口。石墨陶瓷線(xiàn)性電阻生產(chǎn)過(guò)程中存在電阻率分散性大，產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度較差等問(wèn)題，導(dǎo)致技術(shù)難度大，成品合格率很低，生產(chǎn)成本高，難以滿(mǎn)足電力行業(yè)發(fā)展的需求。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N 200910234651.6“復(fù)合陶瓷電阻及其制作方法”的專(zhuān)利公開(kāi)了一種復(fù)合陶瓷電阻配方，但其配方中含有的鋁礬土的化學(xué)成分會(huì)因產(chǎn)地或純度要求不同而變化，從而造成配方不易控制，給石墨陶瓷線(xiàn)性電阻的制造帶來(lái)困難，難于大范圍推廣。
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的粘土炭黑電阻片在低溫條件下電阻率溫度穩(wěn)定性很好，但是在350℃以上溫漂開(kāi)始變大，450℃以上變化更大，溫漂達(dá)到2000ppm/℃。氧化性線(xiàn)性電阻片在低溫下溫漂也很低，但是在溫度在500℃以上時(shí)阻值迅速跌落，溫漂可達(dá)到-600ppm，負(fù)溫漂會(huì)造成線(xiàn)路不能及時(shí)閉合，形成設(shè)備事故。同時(shí)氧化鋅電阻片屬于陶瓷，硬度高、脆性大，震動(dòng)過(guò)程中容易開(kāi)裂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻及其制備方法。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻，原材料按照如下份數(shù)比組成：
三氧化二鋁42-65份，高嶺土27-48份，石墨6-17份，硅酸鈉6-11份，聚乙烯醇0.6-1.7份，十四烷基醋酸胺0.4-1份，二氧化硅1-8份，氧化鈣0.5-1.2份，滑石粉20-36份，氧化鎂5-17份。
進(jìn)一步說(shuō)明，所述的一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻，原材料按照如下份數(shù)比組成：
三氧化二鋁45份，高嶺土28份，石墨12份，硅酸鈉9份，聚乙烯醇0.7份，十四烷基醋酸胺0.8份，二氧化硅6份，氧化鈣0.9份，滑石粉26份，氧化鎂12份。
進(jìn)一步說(shuō)明，一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻的制備方法，包括如下步驟：
(1)分別取三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉并粉碎過(guò)60目篩分別制成粉狀原料備用；
(2)將滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉、氧化鎂粉狀原料與去離子水混合，攪拌均勻制成料漿備用；
(3)將步驟(2)獲得的料漿用噴霧造粒設(shè)備制成顆粒，然后按設(shè)定形狀尺寸壓制成型，制成石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯備用，其中，顆粒的粒徑控制在110-170μm范圍內(nèi)，成型壓力為160-200t；
(4)將制備的石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯在1300-1600℃的溫度下燒結(jié)40-160分鐘，然后按常規(guī)方法磨平，并在上下端面噴涂鋁電極，側(cè)面涂刷絕緣層，即制成高壓石墨線(xiàn)性電阻。
氧化鎂俗稱(chēng)苦土，也稱(chēng)鎂氧，氧化鎂是堿性氧化物,具有堿性氧化物的通性，屬于膠凝材料。白色或淡黃色粉末，無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，是典型的堿土金屬氧化物，化學(xué)式MgO。白色粉末，熔點(diǎn)為2852℃，沸點(diǎn)為3600℃，相對(duì)密度為3.58(25℃)。溶于酸和銨鹽溶液。暴露在空氣中，容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為堿式碳酸鎂，輕質(zhì)品較重質(zhì)品更快，與水結(jié)合在一定條件下生成氫氧化鎂，呈微堿性反應(yīng)，飽和水溶液的pH為10.3。溶于酸和銨鹽難溶于水，其溶液呈堿性。不溶于乙醇。在可見(jiàn)和近紫外光范圍內(nèi)有強(qiáng)折射性。菱鎂礦(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生產(chǎn)氧化鎂的主要原料。熱分解菱鎂礦或白云石得氧化鎂。用消石灰處理海水得氫氧化鎂沉淀，灼燒氫氧化鎂得氧化鎂。也可用海水綜合利用中得到的氯化鎂鹵塊或提溴后的鹵水為原料，加氫氧化鈉或碳酸鈉等生成氫氧化鎂或堿式碳酸鎂沉淀，再灼燒得氧化鎂。中國(guó)主要采用以菱鎂礦、白云石、鹵水或鹵塊為原料。
氧化鎂有高度耐火絕緣性能。經(jīng)1000℃以上高溫灼燒可轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，升至1500℃以上則成死燒氧化鎂(也就是所說(shuō)的鎂砂)或燒結(jié)氧化鎂。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明提供的一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻的原料中，三氧化二鋁、高嶺土、硅酸鈉材料構(gòu)成多孔陶瓷絕緣材料，石墨作為導(dǎo)電材料，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，由此形成的線(xiàn)性電阻具有體電阻固有的無(wú)電感，使用溫度高，可以耐受更大的沖擊電流，又有較高熱容，能吸收更多的能量，并能在高壓下工作。另外粘合劑作為一種輔助成分，在保證坯體強(qiáng)度的前提下要盡可能地減少其添加量。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻，原材料按照如下份數(shù)比組成：
三氧化二鋁42份，高嶺土27份，石墨6份，硅酸鈉6份，聚乙烯醇0.6份，十四烷基醋酸胺0.4份，二氧化硅1份，氧化鈣0.5份，滑石粉20份，氧化鎂5份。
一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻的制備方法，包括如下步驟：
(1)分別取三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉并粉碎過(guò)60目篩分別制成粉狀原料備用；(2)將滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉、氧化鎂粉狀原料與去離子水混合，攪拌均勻制成料漿備用；
(3)將步驟(2)獲得的料漿用噴霧造粒設(shè)備制成顆粒，然后按設(shè)定形狀尺寸壓制成型，制成石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯備用，其中，顆粒的粒徑控制在110μm范圍內(nèi)，成型壓力為160t；(4)將制備的石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯在1300℃的溫度下燒結(jié)40分鐘，然后按常規(guī)方法磨平，并在上下端面噴涂鋁電極，側(cè)面涂刷絕緣層，即制成高壓石墨線(xiàn)性電阻。
實(shí)施例2
一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻，原材料按照如下份數(shù)比組成：
三氧化二鋁65份，高嶺土48份，石墨17份，硅酸鈉11份，聚乙烯醇1.7份，十四烷基醋酸胺1份，二氧化硅8份，氧化鈣1.2份，滑石粉36份，氧化鎂17份。
一種耐高壓石墨線(xiàn)性電阻的制備方法，包括如下步驟：
(1)分別取三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉并粉碎過(guò)60目篩分別制成粉狀原料備用；
(2)將滑石粉、聚乙烯醇、十四烷基醋酸胺、二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁、高嶺土、石墨、硅酸鈉、氧化鎂粉狀原料與去離子水混合，攪拌均勻制成料漿備用；
(3)將步驟(2)獲得的料漿用噴霧造粒設(shè)備制成顆粒，然后按設(shè)定形狀尺寸壓制成型，制成石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯備用，其中，顆粒的粒徑控制在170μm范圍內(nèi)，成型壓力為200t；
(4)將制備的石墨陶瓷線(xiàn)性電阻濕坯在1600℃的溫度下燒結(jié)160分鐘，然后按常規(guī)方法磨平，并在上下端面噴涂鋁電極，側(cè)面涂刷絕緣層，即制成高壓石墨線(xiàn)性電阻。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。