了解下普通瓷絕緣材料
作者(zhě):西瓜视频 時間:2019-03-01 15:00
普通(tōng)瓷絕緣材料包括長石質普通瓷、礬土質高鋁瓷、石英質高矽瓷(cí),都是以天然礦物為主要原料在(zài)1200-1300℃高溫下用氧(yǎng)化或還原性(xìng)氣氛(fēn)燒製而成,它們的製備工藝與傳統陶瓷相近。
(I)長石質普通瓷(cí)。長石質普通(tōng)瓷主要以長石,粘土,矽石為原(yuán)料,其典(diǎn)型的原料配比為:長石20%-30%;粘土50%-70%:矽(guī)石10%-20%。燒成溫(wēn)度為1250℃-1300℃,燒成後的(de)瓷質組成以20%-30%的莫來石和10%~20%的殘留石英為結晶相,剩(shèng)餘部分為裝璃相。由(yóu)於玻(bō)璃相含量(liàng)高,其機械強度和電氣絕緣強度相對較低,無釉試樣的彎曲強度約50MPa-80MPa,有釉彎曲強度為60MPa-100MPa。
長(zhǎng)石質瓷具有原料來源廣,製作工藝前單,價格便宜等優點,因而被廣泛應(yīng)用於110kV以下的輸變電設備和線(xiàn)路(lù)絕緣中不雷(léi)要高機械強度的絕緣領域。
(2)礬土質高鋁瓷。礬土(tǔ)質高鋁瓷是(shì)為提高長石質普通瓷的機械強度而開發的高強度瓷絕繚材料, 其(qí)典型組成為用20%-50%的煆燒礬土(tǔ)取代長(zhǎng)石質瓷中的矽石、部分粘(zhān)土和長石,燒成溫(wēn)度與(yǔ)長石質瓷相近。瓷質結(jié)構中除20%-30%莫來石和少量殘留石英(yīng)外,還(hái)有較多的剛玉晶相,根據(jù)加人的鋁礬土量(liàng)不同,剛玉相含量在15%-40%之(zhī)間,相應(yīng)的瓷質彎曲強度無釉(yòu)為120MPa-180MPa,有釉可達200MP以上,一(yī)般隨原料(liào)中鋁礬土用量的增加麵提(tí)高
由於剛玉相具有牧高(gāo)的機板強度和電氣(qì)性能, 在顯著提高普通瓷(cí)絕緣材料機板強度的同時,也在一定程度上改善了其電氣性能,已廣泛應用於110kV及以上輸變電工程中,如製作線路(lù)絕緣子,支柱絕緣子,變壓器套管等
(3)石英(yīng)質高矽瓷。石英質高矽瓷是另一種具有較高強度的瓷絕緣材料, 它是在普通長石質瓷中增加(jiā)了石英顆粒的合量,石英用量達到30%-50%。其瓷質結構(gòu)特征為含有15%-40%方石英結晶. 其餘的結晶為10%-25%的莫來石和3%-15%的石英(yīng),由於方石英合量較高.通常又稱為(wéi)方(fāng)石英瓷。石英質高矽瓷的機械強度在很大程度上取(qǔ)決於瓷(cí)質結構中方石英相的合量及晶粒尺寸,其上釉專曲強度為120MPa-160MPa.
方石英瓷的增強機理為:存在幹(gàn)玻璃相中(zhōng)的具有高膨(péng)脹係數方石英相(xiàng)與(yǔ)周圍的玻璃相因熱膨脹的差異,在冷卻過程中導致強度最低的玻(bō)璃相產生(shēng)了壓應力,屬於預應力增強。因此, 方石英瓷的(de)機械強度與方石英(yīng)顆粒的大小及其分布狀況密切相關,對材料的製備工藝控製要求較嚴格。
目前日本生產的高強度瓷絕緣材料中方石英瓷占有較(jiào)大比例,已(yǐ)在500kv以下的(de)輸變電係統中廣泛采用,但我(wǒ)國則很少生產(chǎn)方石瓷。
(4)堇青石瓷。堇青石瓷(cí)屬於滑石係絕緣瓷。其主(zhǔ)要以滑石為原料,添加氧化鋁,粘土等,在約1300℃的溫度下燒成。堇(jǐn)青石的(de)特征是熱膨脹係數低,相當於普通瓷熱(rè)膨脹係數的一半,但燒成溫度範圍狹窄,容易形(xíng)成多孔質,無(wú)法得到電(diàn)氣絕(jué)緣強度(dù)優越的製品。
堇青石瓷因熱膨脹係數(shù)低,故用作多孔質的電熱器用發熱板,繞線管和斷路器滅弧罩等。