[发明专利]特高压直流GIL用柔性界面功能梯度盆式绝缘子制备方法

权利要求书

1.特高压直流GIL用柔性界面功能梯度盆式绝缘子制备方法，其特征在于，柔性表面功能层为电导率呈梯度分布的功能材料沉积层，建设方法为静电纺丝构筑法，该方法包括如下步骤:

1)制备环氧树脂材料：

(1)将双酚A型环氧树脂基体、固化剂和氧化铝按照100:38的配比混合，然后加入质量为环氧树脂基体质量2.5-3.3倍的氧化铝粉末，用玻璃棒搅拌均匀，得到环氧树脂混合材料；

(2)电动搅拌20-30分钟、在-0.1MPa的真空度下真空脱泡一个小时；

(3)将步骤(2)中所得的环氧树脂混合材料浇注至经预热处理后内壁涂有脱模剂的盆式绝缘子模具内，进行抽空处理；

2)采用阶梯固化方法进行处理，固化过程分为两步：

(1)先将模具放入烤箱在130℃下进行一次固化8小时，然后脱模；

(2)脱模后的产品放入烤箱在130℃下进行二次固化8小时，冷却后即可得到环氧树脂盆式绝缘子试样；

3)制备静电纺丝前驱体溶液

(1)将PVA粉末以10wt％的浓度溶解在去离子水中，将CCTO粉末以10wt％的比例分散在无水乙醇中；

(2)将步骤(1)中的PVA溶液与CCTO溶液以1:1和10:1的比例均匀混合，电机搅拌40-60分钟，超声震荡1-2小时，温度90℃，使CCTO粉末在PVA溶液里均匀分散；

(3)将经过步骤(2)处理后的溶液置于真空箱中，常温真空脱泡处理30-40min，除去PVA/CCTO溶液中的气泡，静置30min得到不同浓度CCTO含量的纺丝前驱体溶液；

4)对环氧树脂盆式绝缘子进行梯度设计：

(1)将其表面由内向外分为五个紧密相连的环形，令环形的电导率依次减小；

(2)将环氧树脂盆式绝缘子放置于静电纺丝设备内，按照单调分布梯度在不同位置电纺不同浓度CCTO的静电纺丝溶液得到二维梯度分布的盆式绝缘子；

5)静电纺丝过程

(1)将前驱体溶液转移到注射器中进行静电纺丝，向上排出针管内多余气体，注射器出口处连接塑料软管，软管另一端接金属针头；

(2)缓慢增加针头处的电压，针头处混合液滴呈丝状喷出，通过注射泵控制溶液流速；

(3)带有CCTO的PVA丝状粘稠溶液会定向喷涂缠绕在被沉积试样表面，在圆台绝缘子表面构建电导率梯度分布的功能材料层；

(4)电纺完成之后，将绝缘子置于90℃的真空烘箱中干燥12小时；最终在绝缘子的表面形成一层均匀、致密的PVA/CCTO功能梯度层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中环氧树脂基优选美国进口亨斯曼牌CT5531。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中固化剂优选HY5533。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中分步骤(3)中不同浓度CCTO溶液至少两种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中分步骤(2)中按照单调分布梯度在不同位置溅射时间优选30分钟。

6.根据权利要求1所述的柔性界面功能盆式绝缘子制造方法，其特征在于，所述步骤5)中分步骤(2)中纺丝过程中的射频电压优选范围为7-10kV，距离为7-10cm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)中分步骤(2)中纺丝过程中的纺丝溶液流速优选为0.5-2ml/h。