了解下普通瓷絕緣材料
作者:西瓜视频(zhì) 時(shí)間:2019-03-01 15:00
普(pǔ)通瓷絕緣材(cái)料包括長石質普通瓷(cí)、礬土質高鋁瓷、石英質(zhì)高矽瓷(cí),都是以天然(rán)礦物為主(zhǔ)要原料在1200-1300℃高溫下用氧化或還原性氣氛燒(shāo)製而成,它們的製備工藝(yì)與傳統(tǒng)陶瓷相近。
(I)長石質(zhì)普通瓷。長石質普通瓷主要(yào)以長石,粘土,矽石為原料,其典型的原料配比為:長石20%-30%;粘土50%-70%:矽石10%-20%。燒成溫度為1250℃-1300℃,燒成後的瓷質組成以20%-30%的莫來石和(hé)10%~20%的殘留石英為結(jié)晶相,剩(shèng)餘部分為裝璃相。由於玻璃相含量高,其機械強度和電氣絕緣強度相對較低,無釉試(shì)樣的彎曲強度約50MPa-80MPa,有釉彎曲強度為60MPa-100MPa。
長石(shí)質瓷具有原料來源廣,製作(zuò)工(gōng)藝前單,價格便宜(yí)等優點,因而被廣泛應用於110kV以下的輸變電設備(bèi)和線路絕緣中不雷要高機械(xiè)強度的絕緣(yuán)領域。
(2)礬土質高鋁瓷。礬土質高鋁瓷是為提高長石質(zhì)普通瓷(cí)的機(jī)械強(qiáng)度而開發的(de)高強度瓷絕繚材料, 其典型組成為用20%-50%的煆燒礬土取代長石質瓷中的矽石、部分粘土和長石,燒成溫度與長(zhǎng)石質瓷相近。瓷質結構中除20%-30%莫來石和少(shǎo)量殘留石英外,還有較多的剛玉晶相,根據加人的鋁礬土量不同,剛(gāng)玉相(xiàng)含(hán)量在15%-40%之間,相應的瓷質彎曲(qǔ)強度無(wú)釉為(wéi)120MPa-180MPa,有釉可達200MP以上,一般隨原料中鋁礬土用量的增加麵提高
由(yóu)於剛玉相具有牧(mù)高(gāo)的機板強度和電氣性能, 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(shàn)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(zhù)絕緣子(zǐ),變壓器套管等(děng)
(3)石英質高矽瓷。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(zhǎng)石質瓷中增加了石英顆粒的合(hé)量,石英(yīng)用量(liàng)達到30%-50%。其瓷質結構特征為含有15%-40%方石英結(jié)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.通常又稱為方石英瓷。石英(yīng)質高(gāo)矽瓷(cí)的機械強度在很大程度上取決於瓷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(lǐ)為:存在幹玻璃相中的具有高膨脹係數(shù)方石英相與周圍的玻璃相因熱膨脹的差異,在冷卻過程中(zhōng)導致強度最低的玻璃相產生了壓應(yīng)力,屬於預應力增強。因此, 方石英瓷的(de)機械強度(dù)與方石英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(yào)求較嚴格。
目前日本生產的高強度瓷絕緣材料(liào)中方(fāng)石英瓷占有較(jiào)大比例,已在500kv以下的輸變電係統中廣泛采用,但我國(guó)則很少生產方石瓷。
(4)堇青石瓷。堇(jǐn)青石(shí)瓷屬於(yú)滑石係絕緣瓷。其主要以滑石為原料(liào),添加氧化鋁,粘(zhān)土等(děng),在約1300℃的溫度下燒成(chéng)。堇青石的(de)特征是熱膨脹係數低,相(xiàng)當(dāng)於普通(tōng)瓷熱膨脹係數的一半(bàn),但燒成溫度範圍(wéi)狹窄,容易形成多孔質,無法得到電氣絕緣強(qiáng)度(dù)優越的製(zhì)品。
堇青石(shí)瓷因熱膨脹係數低,故用作多孔質(zhì)的電熱器用發熱板,繞線管和斷路器滅弧(hú)罩等。