电瓷制造工艺及显微结构特征研究

发布时间：2020-08-15 21:17

【摘要】：瓷绝缘子在输变电系统中起着重要的支持和绝缘作用,随着国内电网系统电压等级的不断提高,对高性能、高电压等级电瓷绝缘子的需求不断增大。显微结构是影响电瓷材料主要性能的决定性因素,制造工艺决定了电瓷材料的显微结构特征。本论文从电瓷制造工艺出发,集中研究了废电瓷用于制造电瓷,对破坏电瓷的显微结构析因以及无机粘接釉的研制和粘接对电瓷显微结构的影响。得到以下结论:(1)高铝质瓷粉直接加入铝质瓷配方中,适当加入能提升铝质瓷中刚玉相的含量,在一定程度上提升瓷材料的强度,当加入量为10wt%时,制备的电瓷强度提升了6%,达到155.58MPa。高铝质瓷粉替换铝矾土和少量长石加入中铝电瓷配方中,刚玉相有所减少,高铝质瓷粉料能在一定程度上促进瓷件中二次莫来石的生长发育,提升瓷体的机械强度,当用12%的高铝质瓷粉替换10%的铝矾土和2%的长石时,制备的电瓷强度提升了10%,达到162.36MPa。(2)将显微结构分析用于瓷绝缘子的生产工艺调控,通过对破损瓷件的微观结构分析,阐明其力学性能下降和失效机制,进而通过工艺调控,所得瓷件的显微结构得到优化,二次莫来石发育且呈交织互锁状态,同时样品中出现少量方石英晶相。由此,提升电瓷的性能。(3)将基础釉制成熔块与合成的尖晶石色剂和起晶核剂作用的氧化锌和氧化锆混合制备无机粘接釉,膨胀系数和用于粘接的高强度瓷相近,高温流动性较好。延长高火保温时间有利于粘接釉中气孔的排出,粘接瓷试样的强度有一定程度的提高。用盐酸和氢氟酸的混合酸溶液腐蚀V型接口瓷试样的粘接面,其抗强度高于不进行腐蚀的样品,腐蚀过后的粘接面瓷釉的接触面积增大,粘接效果更好,粘接试样的强度达到了原瓷试样强度的62.5%。将无机粘接釉用于大型空心瓷绝缘子的粘接,瓷套的逐个试验合格,粘接性能表现良好。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ174.75
【图文】：

石英晶型转变图

陶瓷材料的显微结构示意图

高铝质瓷粉的粒度测定结果

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本文编号：2794660