瓷绝缘子用高铝质瓷配方的研究

摘要

高铝质瓷绝缘子瓷体属于多组织材料，主要由刚玉、莫来石、玻璃相和气孔等组成。本研究首先解析了用于高铝质瓷配方的各粘土原料的矿物组成及其对制造工艺和瓷质性能的影响。对选用的粘土原料进行了扫描电镜(SEM)分析、物理性能检测等，综合各粘土的矿物结构、颗粒粒径、可塑性能、干燥性能等因素，对各类粘土原料的配比进行合理设计，提高了高铝质瓷配方在生产过程中的工艺性能。在保证高铝质瓷配方工艺性能的前提下，本研究引入工业氧化铝部分代替铝矾土，与铝矾土配合使用，缩小了高铝质瓷配方的成本增幅，以提高其技术经济效益。同时对不同类型的工业氧化铝进行了分析，选定引入工业氧化铝的类型，借助工业氧化铝细小均匀的刚玉相来提高瓷质的机械强度和电气性能。在试验室研究的基础上，将优化的配方用于产品试制，进一步对配方的工艺性能和工业可行性进行了验证，检测并分析了配方应用于产品后的物理性能和机械性能，并通过冲击过电压试验对瓷质的电气性能进行了分析检测。试验结果表明:工业氧化铝的引入提高了瓷质的整体电气性能。研究过程中还采用热膨胀仪和耐火度测定仪分别测定瓷质的烧结温度范围，并结合在硅碳棒电阻炉中的实际烧结结果，对改进后的高铝质配方的烧结温度范围进行了科学评价。对比分析了铝矾土质高铝瓷和部分引入工业氧化铝的高铝瓷在微观结构上的差异，发现工业氧化铝的引入提高了瓷体晶相组成中的刚玉含量。研究结果表明，优化后的高铝瓷配方完全可以适应目前工厂的生产工艺制度，瓷质的机电破坏负荷、承受电压负荷都得到了提升，产品的分散性大幅降低，外观质量也得到了改善。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 输变电线路的发展

1．2 绝缘子的分类及特点

1．3 瓷绝缘子的生产工艺

1．4 瓷绝缘子的性能要求

1．5 瓷绝缘子的发展趋势

1．6 本文研究目的和主要研究内容

第2章 原料性能检测及配方选用原料的确定

2．1 引言

2．2 粘土类原料的选择

2．2．1 高岭石类粘土原料的选择

2．2．2 瓷土类粘土的选择

2．3 熔剂类原料的选择

2．4 骨料类原料的选择

2．4．1 铝矾土

2．4．2 工业氧化铝

2．5 本章小结

第3章 高铝瓷配方的确定及性能表征

3．1 配方设计方案

3．2 配方试验

3．3 配方试验结果讨论分析

3．3．1 配方确定

3．3．2 烧前工艺性能

3．3．3 配方烧结性能

3．3．4 配方的机电性能

3．4 本章小结

结论

参考文献

致谢