CN114188109A - 一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法及其应用，其中，一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，将电熔镁砂块料经粉碎、筛分、磁选、干燥后，得到晶体电熔氧化镁粉体；将晶体电熔氧化镁粉体与有机硅油稀释液按重量比100∶0.3～0.6进行混合，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；再与电熔氧化铝按重量比100∶5‑20，搅拌均匀后，得到高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。本发明公开的方法通过在矿物绝缘电缆用氧化镁基础上，利用电熔氧化铝的高阻抗耐高压击穿的特点，按一定重量比将电熔氧化铝与矿物绝缘电缆用氧化镁进行均匀混合制备，作为电热管绝缘层填料使用时热传递效应明显得到了提升。
Description
技术领域
本发明涉及矿物绝缘电缆用氧化镁领域，具体涉及一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法及其应用。
背景技术
矿物绝缘电缆用氧化镁是一种重要的绝缘耐高温填充材料，其具有优越的高阻抗绝缘性能和高导热性，被广泛应用在各种矿物绝缘电缆中。传统矿物绝缘电缆用氧化镁制作时，采用原始搅拌方式掺兑煅烧硅酸盐添合成氧化物作为助剂，提升电气绝缘性能，由于此助剂本身电阻抗能力差受高温影响在MI电缆内会形成较为严重的低电阻效应，引起电缆在受热过程中，抗电击穿能力严重下降，造成很大的安全隐患，能源浪费损失。
发明内容
本发明提供一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法及其应用，以解决MI电缆用矿物绝缘电缆用氧化镁粉的电阻抗绝缘能力差的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
S1：将电熔镁砂经粉碎、筛分、磁选、干燥后，得到晶体电熔氧化镁粉体；
S2：将步骤S1中得到的晶体电熔氧化镁粉体与有机硅油稀释液按重量比100∶0.3-0.6进行混合，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
S3：将步骤S2中得到的疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁与电熔氧化铝按重量比100∶5-20，搅拌均匀后，得到高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
进一步地，所述步骤S1中，所述的晶体电熔氧化镁粉体的粒度为40-325日。
进一步地，所述步骤S1中，所述的干燥温度为300-500℃，时间为60-120min。
进一步的，所述步骤S2中，所述的有机硅油稀释液中的有机硅油为选自甲基含氢硅油、二甲基有机硅油、硅树脂中的一种或多种；所述的有机硅油稀释液中的稀释剂选自二甲苯、溶剂油、汽油中的一种或多种。
进一步的，所述步骤S2中，所述的有机硅油稀释液稀释比例100∶0.3-0.9。
进一步的，所述步骤S3中，所述的电熔氧化铝的密度为≥4.2g/cm3，其电气绝缘强度为≥3500V/mm·s。
进一步的，所述步骤S3中，所述的搅拌转速为50-100r/min，时间为15-30min。
本发明所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁，由所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法制备而成。
一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁在MI电缆中的应用。
本发明公开的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法及其应用，通过在矿物绝缘电缆用氧化镁基础上，利用电熔氧化铝的高阻抗耐高压击穿的特点，按一定重量比将电熔氧化铝与矿物绝缘电缆用氧化镁进行均匀混合制备，作为电热管绝缘层填料使用时热传递效应明显得到了提升。其应用于制备MI电缆进行测试时，其综合电阻抗绝缘能力提升20％以上，耐压强度提升10％以上，同时也保证了MI电缆的耐高温性能，提高了MI电缆的电阻抗绝缘能力和使用寿命，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经300℃烘干60分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100：0.5进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.2g/cm3，电气绝缘强度为多3500V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100：5进行均匀混合，经50r/min搅拌15分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
实施例2：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经300℃烘干90分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100∶0.6进行混合搅拌16分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.25g/cm3，电气绝缘强度为多3600V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100：8进行均匀混合，经60r/min搅拌18分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
实施例3：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经360℃烘干100分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100：0.6进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.3g/cm3，电气绝缘强度为多3800V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100∶12进行均匀混合，经70r/min搅拌16分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
实施例4
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经380℃烘干85分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100∶0.6进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.35g/cm3，电气绝缘强度为多4000V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100∶20进行均匀混合，经75r/min搅拌16分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
实施例5：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经350℃烘干120分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100：0.6进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.2g/cm3，电气绝缘强度为多3600V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100：5进行均匀混合，经60r/min搅拌18分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
实施例6：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，经320℃烘干60分钟后，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100：0.6进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与密度为4.2g/cm3，电气绝缘强度为多3600V/mm·s的电熔氧化铝按重量比100：16进行均匀混合，经60r/min搅拌20分钟，过筛后包装，制得高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
对照例：
(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得60目的晶体电熔氧化镁粉体；
(2)将所得晶体电熔氧化镁粉体与二甲基有机硅油按重量比100∶0.6进行混合搅拌15分钟，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
(3)将所得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁粉与硅酸盐添加剂按重量比100∶5进行均匀混合，经75r/min搅拌20分钟，加热分散剂搅拌均匀后，过筛后包装，制得普通矿物绝缘电缆用氧化镁。
对上述实施例1至实施例6中的6个高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁粉的物理性能和绝缘性能、抗高压击穿能力、体积表面电阻率进行测试，其中，流速采用型号2#福特杯；密度采用依照标准[JB/T8508-1996]中振实密度仪；抗高压击穿能力采用耐压仪型号：ET2670A型耐电压测试仪；体积表面电阻率测量采用型号：LST-121体积表面电阻率测定仪，具体的测试结果如下表1-3所示：
表1物理性能测试
| 编号 | 流速/100克 | 密度/立方厘米 |
| 对照例 | 38秒 | 2.25克 |
| 实施例1 | 30秒 | 2.32克 |
| 实施例2 | 28秒 | 2.30克 |
| 实施例3 | 29秒 | 2.32克 |
| 实施例4 | 31秒 | 2.31克 |
| 实施例5 | 29秒 | 2.33克 |
| 实施例6 | 30秒 | 2.34克 |
表2电阻绝缘抗高压击穿测试
| 编号 | 实测V/30分钟 |
| 对照例 | 2500 |
| 实施例1 | 3100 |
| 实施例2 | 3200 |
| 实施例3 | 3300 |
| 实施例4 | 3500 |
| 实施例5 | 3400 |
| 实施例6 | 3350 |
表3体积表面电阻率
从表1-3中可以看出，添加电熔氧化铝，制得的高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的流速和密度均优于普通矿物绝缘电缆用氧化镁，其电阻绝缘抗高压击穿和体积表面电阻率也均优于普通矿物绝缘电缆用氧化镁；其应用于制备MI电缆进行测试时，其综合电阻抗绝缘能力提升20％以上，耐压强度提升10％以上，同时也保证了MI电缆的耐高温性能，提高了MI电缆的电阻抗绝缘能力和使用寿命。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将电熔镁砂经粉碎、筛分、磁选、干燥后，得到晶体电熔氧化镁粉体；
S2：将步骤S1中得到的晶体电熔氧化镁粉体与有机硅油稀释液按重量比100∶0.3-0.6进行混合，制得疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁；
S3：将步骤S2中得到的疏水性矿物绝缘电缆用氧化镁与电熔氧化铝按重量比100：5-20，搅拌均匀后，得到高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁。
2.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的晶体电熔氧化镁粉体的粒度为40-325目。
3.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的干燥温度为300-500℃，时间为60-120min。
4.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述的有机硅油稀释液中的有机硅油选自甲基含氢硅油、二甲基有机硅油、硅树脂中的一种或多种；所述的有机硅油稀释液中的稀释剂选自二甲苯、溶剂油、汽油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述的有机硅油稀释液稀释比例为100∶0.3-0.9。
6.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的电熔氧化铝的密度为≥4.2g/cm3，其电气绝缘强度为≥3500V/mm·s。
7.根据权利要求1所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的搅拌转速为50-100r/min，时间为15-30min。
8.一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁，其特征在于，由权利要求1-7任意一项所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁的制备方法制备而成。
9.根据权利要求8所述的一种高阻抗防高压击穿矿物绝缘电缆用氧化镁在MI电缆中的应用。
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