瓷绝缘子用高铝质瓷配方的研究.pdf

学校代号:10532
学号:G06013001
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湖南大学工程硕士学位论文


瓷绝缘子用高铝质瓷配方的研究



学位申请人姓名: 胡雪岩
导师姓名及职称: 肖汉宁教授任贵清高级工程师
培养单位: 材料科学与工程学院
专业名称: 材料工程
论文提交日期: 2012 年 11 月 10 日
论文答辩日期: 2012 年 12 月 10 日
答辩委员会主席: 刘洪波教授
The Research on High Alumina Porcelain Used for Insulators
by
HU Xueyan
.(Shenyang Institute of Chemical Technology)2003
A thesis submitted in partial satisfaction of the
requirements for the degree of
Master of Engineering
in
Materials Science and Engineering
in the
Graduate school
of
Hunan University

Supervisor
Professor Hanning Xiao
Senior Engineer Guiqing Ren
December, 2012
学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书
湖南大学
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作者签名: 日期: 年月日

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2、不保密□。
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作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日

I
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。

关键词:铝矾土;工业氧化铝;高强度;铝质瓷;显微结构;机电性能
II
工程硕士学位论文
Abstract
The porcelain of high strength insulators is made up of more mineral constituent,
i