一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子變壓器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁3-5、五氧化二銻0.2-0.5、六次甲基四胺0.2-0.5、硅微粉0.5-1.0、醋酸鋅0.2-0.4、釔稀土0.2-0.5、氟金云母粉0.5-0.8、油酸0.5-0.7、助劑0.4-0.7；本發(fā)明使用無(wú)水乙醇球磨無(wú)機(jī)粉體制得納米粒子，所用設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作；添加的納米氮化鋁粒子具有介電性質(zhì)良好、穩(wěn)定性高、導(dǎo)熱性質(zhì)好、熱膨脹系數(shù)小；添加的硅微粉耐溫性好、耐酸堿腐蝕、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定；添加的氟金云母粉電絕緣性能好、耐酸堿腐蝕，介電系數(shù)小，應(yīng)用于變壓器油中能很大程度上改善其防潮、消弧、絕緣、散熱及介電系數(shù)的性能；添加的助劑使變壓器油純凈、雜質(zhì)小、氧化性降低、穩(wěn)定性加強(qiáng)和延長(zhǎng)使用壽命。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變 壓器油及其制備方法。 -種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油及 其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器油俗稱方棚油，淺黃色透明液體，是石油的一種分餾產(chǎn)物，它的主要成分是 烷烴，環(huán)烷族飽和烴，芳香族不飽和烴等化合物，相對(duì)密度0.895。凝固點(diǎn)〈_45 °C。變壓 器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過(guò)油的上下對(duì)流，將熱量通 過(guò)散熱器散出，保證變壓器正常運(yùn)行。在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)上，觸頭切換時(shí) 會(huì)產(chǎn)生電弧。由于變壓器油導(dǎo)熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產(chǎn)生較 大壓力，從而提高了介質(zhì)的滅弧性能，使電弧很快熄滅。變壓器油具有比空氣高得多的絕緣 強(qiáng)度，絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強(qiáng)度，而且還可免受潮氣的侵蝕。以上說(shuō)明了變 壓器油具有絕緣、散熱和消弧的作用。
[0003] 變壓器油在變壓器中作為絕緣介質(zhì)存在，在交流電路產(chǎn)生的變化電場(chǎng)作用下，使 內(nèi)部電流不平衡或由于電場(chǎng)作用而產(chǎn)生的極性分子，它們能起到導(dǎo)體作用，從而產(chǎn)生阻性 的傳導(dǎo)電流（或稱泄漏電流），此電流與施加電壓同相位，因此是有功電流，引起功率損失， 稱為絕緣油的介質(zhì)損耗，用傳導(dǎo)電流與電容電流的比值來(lái)表示，稱為介質(zhì)損耗因數(shù)。介質(zhì)損 耗因數(shù)是評(píng)定絕緣油電氣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)， 特別是油品劣化或被污染對(duì)介廚損耗因數(shù)變化更為明顯，運(yùn)行油介質(zhì)損耗因素過(guò)大就 要采取處理措施。
[0004] 現(xiàn)如今隨著納米材料的廣泛應(yīng)用性，人們嘗試將納米材料添加到變壓器油中，不 同的納米材料變壓器油在導(dǎo)熱、擊穿、老化以及抗水分影響都有不同的促進(jìn)作用。氮化鋁導(dǎo) 熱性好，熱膨脹系數(shù)小，電絕緣體，介電性能良好，是良好的耐熱沖擊材料，由于硅微粉具備 耐溫性好、耐酸堿腐蝕、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，氟金云母粉 電絕緣性能好、耐酸堿腐蝕，介電系數(shù)小，所以本發(fā)明選用氮化鋁作為納米材料、硅微粉和 氟金云母粉添加到變壓器油中，得到一種絕緣性和介電系數(shù)好的變壓器油。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油及 其制備方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)施： 一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油，由下列重量份的原料制成： 環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁3-5、五氧化二銻0. 2-0. 5、六次甲基四胺0. 2-0. 5、硅微 粉0. 5-1. 0、醋酸鋅0. 2-0. 4、釔稀土 0. 2-0. 5、氟金云母粉0. 5-0. 8、油酸0. 5-0. 7、助劑 0. 4-0. 7 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺0. 5-1. 0、丁基羥基茴香 醚0. 5-1. 0、Ν，Ν' -二亞水楊基丙二胺1-2、2_磷酸基-1，2, 4-三羧酸丁烷1-2、活性白土 2-3、方石英粉4_6、鑰酸鈉1_2、山梨坦單月桂酸酯1_2、環(huán)燒基基礎(chǔ)油80-100 ;制備方法是： 將鑰酸鈉、丁基羥基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基 對(duì)苯二胺、Ν，Ν' -二亞水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪 拌均勻，再將上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/ 分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0007] 本發(fā)明所述絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油，由以下具體步驟 制成： (1) 將氮化鋁、五氧化二銻、氟金云母粉、醋酸鋅和釔稀土加入球磨機(jī)中，再加入10-15 倍的無(wú)水乙醇，在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時(shí)，結(jié)束后將該液體加入旋蒸儀中，旋 蒸除去乙醇即可得到干燥的納米粉； (2) 將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280° C，分別依次加入（1)中干燥的納米粉體、油酸、 六次甲基四胺、硅微粉和助劑，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌0. 5-1. 0小時(shí)后， 保溫2~3小時(shí)； (3) 將（2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過(guò)濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁納米粒子的 變壓器油。
[0008] 本發(fā)明的有益成果在于： 使用無(wú)水乙醇球磨無(wú)機(jī)粉體制得納米粒子，所用設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作；添加的納米氮化鋁 粒子具有介電性質(zhì)良好、穩(wěn)定性高、導(dǎo)熱性質(zhì)好、熱膨脹系數(shù)??；添加的硅微粉耐溫性好、耐 酸堿腐蝕、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定；添加的氟金云母粉電絕緣性能好、耐酸堿腐蝕， 介電系數(shù)小，應(yīng)用于變壓器油中能很大程度上改善其防潮、消弧、絕緣、散熱及介電系數(shù)的 性能；添加的助劑使變壓器油純凈、雜質(zhì)小、氧化性降低、穩(wěn)定性加強(qiáng)和延長(zhǎng)使用壽命。 具體實(shí)施方案
[0009] 下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010] 一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油，由下列重量份(公斤）的 原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000、氮化鋁3、五氧化二銻0. 2、六次甲基四胺0. 3、硅微粉0. 5、 醋酸鋅0. 3、釔稀土 0. 2、氟金云母粉0. 5、油酸0. 5、助劑0. 6 ; 所述助劑由下列重量份(公斤）的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺1. 0、丁基羥基茴 香醚0. 5、Ν，Ν' -二亞水楊基丙二胺1、2_磷酸基-1，2, 4-三羧酸丁烷1、活性白土 3、方石英 粉4、鑰酸鈉1、山梨坦單月桂酸酯1、環(huán)烷基基礎(chǔ)油80 ;制備方法是：將鑰酸鈉、丁基羥基茴 香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺、Ν，Ν' -二亞 水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪拌均勻，再將上述研 磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌20-50 分鐘即可。
[〇〇11] 本發(fā)明所述絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油，由以下具體步驟 制成： (1)將氮化鋁、五氧化二銻、氟金云母粉、醋酸鋅和釔稀土加入球磨機(jī)中，再加入10-15
【權(quán)利要求】
1. 一種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子變壓器油，其特征在于，由下列重量 份的原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1200、氮化鋁3-5、五氧化二銻0. 2-0. 5、六次甲基四 胺0. 2-0. 5、硅微粉0. 5-1. 0、醋酸鋅0. 2-0. 4、釔稀土 0. 2-0. 5、氟金云母粉0. 5-0. 8、油酸 0· 5-0. 7、助劑 0· 4-0. 7 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：Ν，Ν' -二仲丁基對(duì)苯二胺0. 5-1. 0、丁基羥基茴香 醚0.5-1. 0、Ν，Ν'-二亞水楊基丙二胺1-2、2_磷酸基-1,2, 4-三羧酸丁烷1-2、活性白土 2-3、方石英粉4_6、鑰酸鈉1_2、山梨坦單月桂酸酯1_2、環(huán)燒基基礎(chǔ)油80-100 ;制備方法是： 將鑰酸鈉、丁基羥基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得納米粉體，將Ν，Ν' -二仲丁基 對(duì)苯二胺、Ν，Ν'-二亞水楊基丙二胺、2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷和環(huán)烷基基礎(chǔ)油混合攪 拌均勻，再將上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦單月桂酸酯在1200-1400轉(zhuǎn)/ 分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
2. -種絕緣性和介電系數(shù)好的氮化鋁納米粒子的變壓器油，其特征在于，該制備方法 包括以下步驟： (1) 將氮化鋁、五氧化二銻、氟金云母粉、醋酸鋅和釔稀土加入球磨機(jī)中，再加入10-15 倍的無(wú)水乙醇，在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時(shí)，結(jié)束后將該液體加入旋蒸儀中，旋 蒸除去乙醇即可得到干燥的納米粉； (2) 將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280° C，分別依次加入（1)中干燥的納米粉體、油酸、 六次甲基四胺、硅微粉和助劑，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌0. 5-1. 0小時(shí)后， 保溫2~3小時(shí)； (3 )將（2 )中的變壓器油冷卻至室溫后，過(guò)濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁納米粒子的 變壓器油。
【文檔編號(hào)】C10N40/16GK104046409SQ201410283904
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李新滿 申請(qǐng)人:銅陵三佳變壓器有限責(zé)任公司