Электроизоляционная керамика - реферат

Министерство образования Русской Федерации

Уфимский Муниципальный Нефтяной Технический Институт

Кафедра автоматизации производственных процессов

Реферат на тему:

«Электроизоляционная керамика»

Выполнил:

ст. гр. АЭ-01-01 Швыткин К.Е.

Проверил: Прахова Т.Ю.

Уфа 2004

СОДЕРЖАНИЕ :

стр.

1. Систематизация и главные характеристики электроизоляционной

керамики 2

2. Главные сырьевые материалы для производства электро-изоляционной керамики 6

3. Разработка производства электрокерамических материалов

и изделий Электроизоляционная керамика - реферат 9

4. Механическая обработка и металлизация глиняних из-

делий 18

Приложения 22

Перечень литературы 31

1. Систематизация И Главные Характеристики ЭЛЕКТРО-ИЗОЛЯЦИОННОЙ КЕРАМИКИ

Электроизоляционная керамика представляет собой материал, получаемый из формовочной массы данного хим состава из ми­нералов и оксидов металлов. Неважно какая керами­ка, в том числе и электроизоляционная,— мате­риал многофазный, состоящий из кристалличе­ской, бесформенной Электроизоляционная керамика - реферат и газовой фаз. Ее характеристики зависят от хим и фазового составов, макро- и микроструктуры и от технологических приемов производства./ 1/

В электронной и радиоэлектронной про­мышленности глиняная разработка обширно применяется для производства диэлектричес­ких, полупроводниковых, пьезоэлектрических, магнитных, металлокерамических и других из­делий. В текущее время, в особенности с прони­кновением Электроизоляционная керамика - реферат в быт электрической техники, из электроизоляционной керамики делаются 10-ки тыщ наименований изделий массой от 10-х толикой грамма до сотен килограм­мов и размерами от нескольких мм до нескольких метров. В ряде всевозможных случаев изделия из керамики, приемущественно из электрофарфора, покрываются гла­зурями, что уменьшает возможность загрязне­ния, улучшает электронные Электроизоляционная керамика - реферат и механические характеристики, также внешний облик изделия./ 14/

Электрофарфор является главным кера­мическим материалом, применяемым в произ­водстве широкого ассортимента низковольт­ных и высоковольтных изоляторов и других изоляционных частей с рабочим напряже­нием до 1150 кВ переменного и до 1500 кВ неизменного тока./ 8/

Достоинства электрокерамики перед дру­гими электроизоляционными материалами со­стоят Электроизоляционная керамика - реферат в том, что из нее можно изготовлять изоляторы сложной конфигурации, не считая то­го она имеет широкий интервал спекания. Сы­рьевые материалы не достаточно дефицитны, разработка производства изделий относительно ординарна./ 15/ Электрофарфор обладает довольно высочайшими электроизоляционными, механическими, тер­мическими качествами в области рабочих тем­ператур; он выдерживает Электроизоляционная керамика - реферат поверхностные раз­ряды, слабо подвержен старению, стоек к воздействию осадков, многих хи­мических веществ, солнечных лучей и радиаци­онных излучений./ 8/

В связи с передачей энергии высочайшим и сверхвысоким напряжением на далекое рас­стояние резко возросли требования к качеству высоковольтных изоляторов, приемущественно к механической прочности./ 12/

В последние годы выпускаются надежные прочные изоляторы оптимизированной Электроизоляционная керамика - реферат конструкции из электрофарфора высочайшего ка­чества. Понятно, что крепкость фарфора при сжатии в 10—20 раз выше прочности при из­гибе либо растяжении.

По предназначению составляющие фарфора раз­личаются на пластичные и отощающие, а по роли при термообработке — на плавни и кристаллорбразующие.

Механическая крепкость фарфора в значимой степени находится в Электроизоляционная керамика - реферат зависимости от механических параметров и кристаллической структуры отощающего материала, также образованных в процессе обжига сетчатых волокнистых микроструктур кристаллической фазы (а именно, игл муллита). Стеклофаза в структуре фарфора усугубляет механическую крепкость, так же как и наличие пор, неблагоприятно влияющих на рассредотачивание напряжений.

Вровень с обыденным фарфором налажен выпуск фарфора Электроизоляционная керамика - реферат с завышенным содержанием муллита, фарфор кристобалитовый и корундовый. В последнем кремнезем в шихте отчасти заменен корундом./ 13/

Большая часть корундовых кристаллов при обжиге остается в начальной форме и благодаря высочайшему сопротивлению упругой деформации образует крепкий каркас микроструктуры. Малозначительная часть растворяется в стек-лофазе и является предпосылкой появления вторичного муллита. Как Электроизоляционная керамика - реферат надо из табл. 1 (см. приложения), механическая крепкость корундового фарфора существенно выше прочности обыденного фарфора.

Более многообещающим является корундовый фарфор./ 16/

Следует ждать, что классические спо­собы производства, т. е. литье изоляторов в гипсовые формы, а для огромных опорных изо­ляторов — склейка отдельных частей до обжига, заменяется пластическим прессовани­ем, выдавливанием Электроизоляционная керамика - реферат громоздкого цилиндра либо трубки с дополнительной обработкой на копи­ровальных станках, также изостатическим прессованием заготовок с следующей авто­матической обработкой. Внедрение послед­него метода производства изоляторов суще­ственно уменьшит технологический цикл и объ­ем трудозатрат./ 5/

По ГОСТ 20419-83 (соответствует СТ СЭВ 3567-83) «Материалы глиняние электро­технические» эти материалы по их Электроизоляционная керамика - реферат составу клас­сифицируются последующим образом:

Группа 100 материалы на базе щелоч-

ных алюмосиликатов

(фарфоры):

Подгруппа силикатный фарфор, со-

110 держащий до 30% А12 О3 ;

Подгруппа силикатный фарфор тон-

110.1 кодисперсный;

Подгруппа силикатный фарфор прес-

111 сованный;

Подгруппа силикатный фарфор вы-

112 сокой прочности;

Подгруппа глиноземистый фарфор

120 (содержащий 30—50 %

А12 03 );

Подгруппа глиноземистый фарфор

130 высочайшей прочности, со­-
держащий выше 50 %
А12 03 .

Группа Электроизоляционная керамика - реферат 200 материалы на базе си­-
ликатов магния (стеати-

ты) :

Подгруппа стеатит упрессованный;

210

Подгруппа стеатит пластичный;

220

Подгруппа стеатит литейный

220.1

Группа 300 материалы на базе ок­-

сида титана, титанатов,
станнатов и ниобатов;

Подгруппа материалы на базе ок-

310 сида титана;

Подгруппа материалы на базе ти-

340 танатов стронция, вис-­
мута, кальция;

Подгруппа материалы на базе ти Электроизоляционная керамика - реферат-

340.1 таната кальция;

Подгруппа материалы на базе

340.2 стронций-висмутового ти-

таната;

Подгруппа материалы на базе

350 титаната бария с εr до

3000;

Подгруппа материалы на базе ти-

350.1 таната бария, стронция,

висмута;

Подгруппа материалы на базе ти-

351 таната бария с εг выше

3000;

Подгруппа материалы на базе ти-

351.1 таната бария, станната и цирконата кальция.

Группа 400 материалы на базе
алюмосиликатов магния
(кордиерит) либо бария
(цельзиан Электроизоляционная керамика - реферат), плотные:

Подгруппа кордиерит;

410

Подгруппа цельзиан.

420

Группа 500 материалы на базе
алюмосиликатов магния,
пористые:

Подгруппа

510 материалы на

Подгруппа базе алюмосиликатов

511 магния, пористые термо

Подгруппа стойкие;

512

Подгруппа высококордиеритовый

520 материал, пористый;

Подгруппа высокоглиноземистый
530 материал, пористый, тер­-
мостойкий.

Группа 600 глиноземистые материа-­
лы (муллитокорундовые):

Подгруппа глиноземистый матери-

610 ал, содержащий 50 —65 % А12 03 ;

Подгруппа глиноземистый матери-

620 ал, содержащий 65 —80 % А12 03 ;

Подгруппа глиноземистый матери Электроизоляционная керамика - реферат-

620.1 ал, содержащий 72 —77 % А12 03 .

Группа 700 высокоглиноземистые ма­-
териалы (корундовые):

Подгруппа высокоглиноземистый

780 материал, содержащий

80—86 % А12 О3 ;

Подгруппа высокоглиноземистый

786 материал, содержащий

86—95 % А12 О3 ;

Подгруппа высокоглиноземистый

795 материал, содержащий

95—99 % А12 О3 ;

Подгруппа высокоглиноземистый

799 материал, содержащий выше 99 % А12 03 ./ 1/

Электроизоляционные глиняние мате­риалы по предназначению классифицируются со­гласно табл. 2 (см. приложения)./ 16/

Если поры керамики сообщаются меж собой и поверхностью изделия, то она назы­вается «пористой Электроизоляционная керамика - реферат», т. е. имеющей «открытые» поры.

Все глиняние материалы более либо наименее пористые. Даже в обожженной до мак­симальной плотности керамике объем пор (за­крытых) составляет 2—6 %, а в пористых ма­териалах— 15—25 %.

Открытая пористость измеряется значени­ем водопоглощения, т. е. количеством воды, по­глощаемым материалом до насыщения и отне­сенным Электроизоляционная керамика - реферат к массе сухого эталона.

В тех случаях, когда водопоглощение об­разца не превосходит 0,5 %, для определения пористости нередко применяется высококачественный способ: прокраска образцов в 1 %-ном спирто­вом растворе фуксина. Наличие открытой пористости определяется по проникновению кра­сителя в толщу эталона.

Для свойства плотности керамики употребляют параметр — кажущаяся плотность, ее Электроизоляционная керамика - реферат значение 1800—5200 кг/м3 ./ 13/

2. Главные СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОД-СТВА ЭЛЕКТРОЛЯЦИОННОЙ КЕРАМИКИ

Сырьевые материалы для производства электрофарфора. Для производства электро­фарфора основными сырьевыми материалами служат огнеупорные глины, кварц, пегматиты, полевые шпаты, каолины, глинозем, ашарит и циркон (для производства соответственно гли­ноземистого, ашаритового и цирконового фар­фора), мел и доломит (в Электроизоляционная керамика - реферат качестве плавней, приемущественно, в глазури) и др.

Огнеупорные глины и каолины представ­ляют собой тонкозернистые (от коллоидной дисперсности до размеров частиц наименее 2 мкм) водные алюмосиликаты; для их свойственна слоистая структура.

Основными составляющими тонкозернистой фракции глинистых пород являются минералы каолиновой группы с хим формулами А12 О3 x x2SiO2 • 2Н2 О Электроизоляционная керамика - реферат (каолинит), А12 О3 • 2SiO2 • 4Н2 О (галлуазит) и др. Для производства вы­соковольтного фарфора русскими заво­дами употребляются глины и каолины, химиче­ский состав которых и утраты по массе при прокаливании приведены в табл. 3 и 4 (см. приложения).

Кварцевые материалы. Кристаллический кремнезем SiO2 является одним из главных компонент фарфоровой массы, который вво Электроизоляционная керамика - реферат­дят в состав шихты в виде кварцевого песка либо жильного кварца. Размер гранул кварце­вых песков составляет 0,05—3 мм. Кристалли­ческий кремнезем существует в нескольких по­лиморфных формах; три главные — кварц, тридимит и кристобалит. В свою очередь кварц и кристобалит имеют α- и β-модификации, тридимит — α-, β- и γ-модификации. Стабиль­ными формами Электроизоляционная керамика - реферат являются β-кварц (при темпера­туре ниже 573 °С), α-тридимит (870—1470 °С) и α-кристобалит (1470—1710°С). Переход из одной модификации кремнезема в другую со­провождается конфигурацией объема, плотности и других характеристик. При производстве электро­керамики употребляются пески и жильный кварц, хим состав которых приведен в табл. 5 (см. приложения).

Зависимо от месторождения кварце­вые пески Электроизоляционная керамика - реферат имеют примеси (Fe2 O3 , TiO2 , A12 O3 , CaO, MgO и др.), более ненужные из которых Fe2 O3 и ТiO2 (допустимое содержание менее 0,15 %), СаО и MgO (менее 0,2 %).

Полевые шпаты представляют собой без­водные алюмосиликаты, содержащие щелочные (Na+ , К+ ) и щелочно-земельные (Са2+ ) катио­ны. Главные виды используемых в керамиче Электроизоляционная керамика - реферат­ском производстве полевых шпатов: калиевый (микроклин) с ориентировочной формулой К2 О•А12 O3 •6SiO2 , натриевый (альбит) Na2 O•Al2 O3 •6SiO2 , кальциевый (анортит) СаО•А12 О3 •2SiO2 и бариевый (цельзиан) ВаО•А12 О3 •2SiO2 . Полевые шпаты всегда содержат примеси оксидов железа, магния, кальция и др./ 18/

Наилучшим для изоляционной керамики Электроизоляционная керамика - реферат по­левым шпатом является микроклин. Из-за завышенного содержания Na2 O в полевом шпа­те понижаются температура обжига, вязкость стеклофазы керамики и значительно ухудша­ются его электрофизические характеристики. Чем больше соотношение К2 О и Na2 O в полевом шпате, тем лучше характеристики керамики.

В связи с ограниченностью припасов высо­кокачественного Электроизоляционная керамика - реферат полевого шпата для производ­ства высоковольтных изоляторов употребляют пегматиты.

Пегматиты представляют собой крупнозер­нистые кристаллические породы — смесь полевого шпата с кварцем. Хим состав пег­матитов и полевых шпатов приведен в табл. 6 (см. приложения).

Глинозем — безводный оксид алюминия Al2 О3 — представляет собой порошок со сред­ними размерами Электроизоляционная керамика - реферат сферических гранул 50— 200 мкм. Глинозем обширно применяется как основной компонент электро­фарфора и ультрафарфора (на базе корун­да) и в качестве самостоятельного материала для производства высоковольтных, высокочас­тотных изоляторов, конденсаторов, деталей вакуум-плотных узлов (корпусов предохраните­лей, пробирок натриевых ламп, корпусов полупро­водниковых вентилей, обтекателей антенн, плат для интегральных схем Электроизоляционная керамика - реферат и др.).

Безводный оксид алюминия существует в нескольких кристаллических модификациях, из которых самой устойчивой является α-А12 О3 (корунд). Эта модификация характеризуется малым tgδ≈2•10-4 , высочайшим ρ≈1014 Ом•м, высочайшей теплопроводимостью и стойкостью к термоударам, большей плотностью (3999 кг/м3 ).

Две другие модификации: γ-А12 О3 и β-А12 О3 , последняя из которых представляет собой со­единение глинозема Электроизоляционная керамика - реферат со щелочными и щелочно­земельными оксидами, имеют наименьшую плот­ность (соответственно 3600 и 3300—3400 кг/м3 ) и поболее высочайшие значения tgδ (≈50•10-4 и 1000•10-4 ). Технический глинозем представляет собой в главном γ-А12 О3 с частичным содержанием гидратов глинозема.

При нагреве γ-Аl2 О3 перебегает в α-А12 О3 с уменьшением объема на 14,3 процента. Для уменьше­ния Электроизоляционная керамика - реферат усадки керамики при обжиге технический глинозем за ранее обжигают при темпе­ратуре 1450—1550 °С.

Спектрально незапятнанный корунд плавится при 2050 °С, а изделия из него при маленькой ме­ханической нагрузке могут быть применены даже при температуре до 1800°С.

Для производства электроизоляционной ке­рамики используются технический глинозем (6 видов), электроплавленный Электроизоляционная керамика - реферат корунд и глинозем особенной чистоты зависимо от на­значения керамики.

Кальцит — карбонат кальция СаСО3 , пред­ставляющий собой плотный кристаллический агрегат, именуется мрамором, а при тонко­дисперсной структуре — мелом. При нагреве СаСО3 разлагается с выделением СО2 соглас­но реакции СаСО3 → СаО + СО2 ↑. Скорость раз­ложения находится в зависимости от скорости подъема Электроизоляционная керамика - реферат темпе­ратуры и от давления воздуха. При обычных критериях температура разложения состав­ляет порядка 900 °С.

Для производства электроизоляционной ке­рамики в главном употребляют мел Белгород­ского месторождения с содержанием СаСО3 более 98 %.

В керамике карбонат кальция использует­ся как основной компонент кристаллических фаз титанатов, станнатов и цирконатов каль­ция, анортита, волластонита, также Электроизоляционная керамика - реферат заходит в состав стеклофазы разных электрокерамик и глазурей.

Ашарит — борат магния 2MgO•B2 O3 •H2 O является стеклообразующим оксидом. Его твер­дость по Моосу — 4. Он добавляется в керами­ческие массы в количестве 2—3 %. Ашарит в состав ашаритового фарфора вводится в виде за ранее приготовленного спека из гли­нозема, ашарита Электроизоляционная керамика - реферат и полевого шпата в количест­ве до 60 % массы, для улучшения электроизо­ляционных параметров фарфора.

Циркон ZrO2 •SiO2 (цирконовая руда) име­ет твердость 7—8; плотность его около 4700 кг/м3 . Руду обогащают, в итоге получен­ный циркон содержит ZrO2 более 60 % и Fe2 O3 менее 0,15 %. Циркон употребляется в качестве основного компонента Электроизоляционная керамика - реферат в стойкой к тер­моударам керамике и в виде части кристалли­ческой фазы цирконового фарфора. В послед­нем случае циркон вводится в состав фарфора заместо кварца, кристаллическая фаза керами­ки в таком случае представлена цирконом и муллитом. Хим состав сырья, содержа­щего цирконий, приведен в табл. 7 (см. приложения)./ 13/

Сырьевые материалы для Электроизоляционная керамика - реферат производства других видов керамики. Тальк различных место­рождений имеет состав, близкий к 3MgO•4SiO2 •H2 O либо 4MgO•5SiO2 •H2 O, с незначи­тельным количеством других оксидов. Наилучшие разновидности талька отличаются малым со­держанием СаО (от 0,2 до 1 %) и Fe2 O3 (от 0,3 до 0,8 %). Тальк обязан иметь однородный состав без прослоек Электроизоляционная керамика - реферат, а утраты массы при про­каливании не должны превосходить 5—7 %.

Хим состав тальков, применяемых для производства стеатитов, приведен в табл. 8 (см. приложения).

Диоксид титана — мелкодисперсный поро­шок белоснежного цвета с желтым цветом. Для природного и приобретенного хим методом диоксида титана характерен полиморфизм.

Технические данные диоксида титана при­ведены в табл Электроизоляционная керамика - реферат. 9, хим состав — в табл. 10 (см. приложения)./ 17/

3. Разработка ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

В общем случае технологический процесс производства электрокерамических изделий можно представить схемой рис. 1 (см. приложения). Для каж­дого определенного варианта процесс будет не­сколько видоизменяться, но можно отме­тить общие для большинства случаев главные этапы производства: изготовление Электроизоляционная керамика - реферат формовоч­ной массы; оформление заготовок изделий; сушка, глазурование и обжиг изделий. В неко­торых случаях обожженные изделия могут подвергаться дополнительной механической об­работке./ 5/

Изготовление формовочной массы. Глиняная формовочная масса характеризуется размерами и рассредотачиванием частиц; от этого зависят плотность упаковки, влагосодержание и крепкость заготовки до обжига, технологиче­ские характеристики материала, также характери Электроизоляционная керамика - реферат­стики обожженных глиняних изделий.

Измельчение компонент является одним из главных процессов при изготовлении фор­мовочных масс. Обычно, твердые мине­ральные составляющие массы поначалу подверга­ют грубому измельчению в щековых молотилках и на бегунах, потом просеивают на виброситах для получения данной фракции, дальше про­изводят влажный либо сухой узкий помол Электроизоляционная керамика - реферат на ро­тационных шаровых мельницах повторяющегося либо непрерывного деяния. Сверхтонкий по­мол создают в струйных мельницах с ис­пользованием сжатого воздуха.

Степень измельчения отдельных компонен­тов массы находится в зависимости от требований, предъявляе­мых к материалу, размеров изделий и приме­няемых методов дизайна, сушки и обжига. При Электроизоляционная керамика - реферат измельчении обычно происходит смешение компонент массы. Степень измельчения про­веряют ситовым и микроскопичным анализа­ми, а в лабораторных критериях — седиментационным. Для удаления частиц железа измель­ченную массу пропускают через магнитный се­паратор.

Обезвоживание аква шликера после влажного помола делается на фильтр-прес­се под давлением 0,8—3 МПа. Масса, остаю Электроизоляционная керамика - реферат­щаяся меж пластинами фильтра в виде кор­жей, зависимо от предназначения проходит различную обработку. При изготовлении масс для пластичной формовки коржики поступают для переминки в вакуум-прессы, при помощи ко­торых обеспечивается не плохое извлечение воздуха, окончательная переминка массы и выдавливание ее через мундштук, придающий заго­товкам определенный профиль Электроизоляционная керамика - реферат. Заготовки ис­пользуются для формовки изделий пластичными способами.

Для изготовления аква литейного шли­кера коржики распускаются в шликерных мешалках в воде с добавкой электролита и доводят­ся до подходящей влажности. После вакуумирования шликер подается на литье. Безглинистые массы либо массы с маленьким содержанием глинистых веществ (к примеру, конденсаторные массы с Электроизоляционная керамика - реферат содержанием около 3 % бентонита) не подвергают обезвоживанию на фильтр-прессе, а употребляют как литейный шликер после вакуумировки.

При изготовлении масс, созданных для производства изделий способом прессова­ния , коржики с добавкой отходов формовочной массы подвергают сушке и дроблению. Потом масса просеивается, пропускается через маг­нитный сепаратор, вводятся связующие вещества, делается тщательное Электроизоляционная керамика - реферат смешивание и приготовляются гранулированные (гранулки размером 0,5—2 мм отделяют от пыли на соот­ветствующих ситах) пресс-порошки.

В качестве связывающего и пластифицирую­щего вещества в глинистых массах служит во­да, а в безглинистых массах — смеси орга­нических веществ, к примеру раствор поливини­лового спирта, бакелитовой смолы, воскообразные вещества — парафин, церезин Электроизоляционная керамика - реферат и др.

Для изготовления гра­нулированного пресс-порошка обширно приме­няют распылительные сушилки. При всем этом вод­ный шликер с влажностью 35—50 % распыля­ют форсункой либо вращающимся диском в ба­шенной сушилке для подсушки и получения гранул данной влажности. Шарообразные гранулки (размерами в большей степени 0,3— 0,5 мм) имеют более высшую Электроизоляционная керамика - реферат текучесть, чем порошок, получаемый измельчением сухой мас­сы в мельницах ударного деяния.

При применении распылительных сушилок достигается значимая экономия за счет ис­ключения из производственного цикла ряда операций, понижения трудовых и эксплуатаци­онных издержек.

При изготовлении шликера для жаркого литья в железные формы под давлением масса за ранее синтезируется Электроизоляционная керамика - реферат, дробится, измельчается в барабанных либо вибрационных мельницах до данной дисперсности (обычно удельная поверхность 350—800 м2 /кг). Потом вводится парафин с добавкой олеиновой кис­лоты в обогреваемую до 70—80 °С лопастную, пропеллерную либо иную мешалку.

Приблизительное количество связывающего, состоящего из 95—97 % парафина и 3—5 % олеиновой кислоты, в шликерах составляет око­ло 10 —15%.

Перед заливкой в Электроизоляционная керамика - реферат формы жаркий шликер вакуумируют в аппаратах различной конст­рукции./ 3/

Оформление заготовок изделий. В зависи­мости от состава, технологических особенностей изготовления массы, конфигурации, габаритных размеров и масштаба производства изде­лий в главном используются последующие спо­собы производства заготовок: пластичное фор­мование, прессование из пресс-порошков, литье аква шликера в гипсовые Электроизоляционная керамика - реферат формы, горячее литье под давлением в железные формы и высокотемпературное прессование./ 2/

Пластичное формование относится к важ­нейшим способам дизайна электротехниче­ских изделий. Этот способ в главном применя­ется при массовом производстве разных фарфоровых изоляторов, время от времени для изготов­ления особых изделий, стеатитовых, кордиеритовых, конденсаторных, глиноземистых и др., в том числе и Электроизоляционная керамика - реферат из масс, не содержащих глины, но пластифицированных органическими связывающими.

При изготовлении изделий пластичным формованием глиняную массу подвергают кропотливой обработке, неоднократной перемеш­ке в ленточном прессе, вакуумированию.

Сплошные толстостенные трубчатые кера­мические изделия оформляются из пластичной массы при помощи массивных вакуум-прессов. Окончательная конфигурация заготовок дости­гается пластичным формованием Электроизоляционная керамика - реферат во вращаю­щихся гипсовых либо железных формах и механической обработкой резанием. Этот ме­тод используется при изготовлении крупногаба­ритных высоковольтных изоляторов и подоб­ных им изделий. Трубки, оси, стержни с одним либо несколькими каналами и другие изделия с неизменным поперечным сечением изготавлива­ют из пластичной массы методом протяжки через Электроизоляционная керамика - реферат фильерные мундштуки на поршневых винтообразных, гидравлических либо шнековых прес­сах. Этот метод является главным для оформ­ления заготовок различной конфигурации при изготовлении конденсаторов, резисторов и дру­гих изделий.

Изделия, не имеющие форму тел вращения, при маленьких выпусках изготовляются мето­дом ручной лепки в гипсовых формах.

Прессование из Электроизоляционная керамика - реферат пресс-порошков является одним из всераспространенных и производитель­ных методов производства стопроцентно оформленных изделий данной конфигурации либо заготовок для следующей механической об­работки изделий.

Зависимо от конфигурации прессуе­мых изделий, степени пластичности пресс-по­рошка и требований к изделиям прессование можно производить разными методами. Так, широкий ассортимент установочных дета­лей Электроизоляционная керамика - реферат из стеатита и форстерита, высоковольтные конденсаторы и другие изделия изготовляются сухим прессованием с применением малоплас­тичных пресс-порошков с неводными органиче­скими (парафин, смесь парафина с керосином и др.) либо гидроорганическими (аква рас­твор поливинилового спирта) связывающими. Для малопластичных пресс-порошков в СССР ис­пользуют 2—5 %-ный аква раствор Электроизоляционная керамика - реферат поливи­нилового спирта либо 6—14 %-ный раствор па­рафина в бензине либо керосине.

Штампование применяется основным обра­зом для установочных деталей различной кон­фигурации из высокопластичных материалов с огромным содержанием глин (фарфора, радио­фарфора, ультрафарфора и т. д.) и добавкой гидроорганических пластификаторов.

Изостатическое прессование основано на всестороннем обжатии засыпанного в эластич­ную форму Электроизоляционная керамика - реферат пресс-порошка либо за ранее оформленной любым методом заготовки жидкостью либо сжатым газом. Изостатическое прессование в резиновой форме методом прило­жения гидростатического давления воды обычно именуют гидростатическим прессова­нием. Этот метод применяется для оформле­ния заготовок неких видов изоляторов, пьезокерамических частей и других подоб­ных изделий. Он обеспечивает получение Электроизоляционная керамика - реферат плот­ных и однородных заготовок.

Высокотемпературное прессование приме­няется в большей степени для получения неко­торых особых изделий обычной формы. Оно заключается в спекании глиняного ма­териала под давлением при высочайшей темпера­туре в нагревостойких формах, при всем этом оформ­ление и обжиг изделий совмещаются в единой операции Электроизоляционная керамика - реферат. Начальный материал применяется в виде порошков либо гранул. Давление, темпе­ратура и длительность прессования оп­ределяются составом материала, размером и конфигурацией изделий и т. п.

Литье аква шликеров в пористые формы является одним из самых старенькых методов дизайна глиняних изделий. Этот метод обширно применяется и на данный момент, основным обра Электроизоляционная керамика - реферат­зом для изделий из особых видов кера­мики — для крупногабаритных глиняних конденсаторов, антенных обтекателей, также разных изделий сложной формы.

При заливке шликера в пористую, в большинстве случаев гипсовую форму, вследствие поглощения воды стенами формы на ее поверхности об­разуется довольно плотный и крепкий слой глиняной массы.

Различают Электроизоляционная керамика - реферат два главных метода отливки изделий. При сливном методе после образо­вания на внутренней стороне формы слоя мас­сы требуемой толщины оставшийся шликер вы­ливается из формы. При наливном методе от­фильтрованная масса заполняет всю полость формы. Для дизайна заготовок с внутрен­ней полостью наливным методом в форму вставляется пористый сердечник.

Горячее Электроизоляционная керамика - реферат литье под давлением применяется в большей степени для производства изделий сложной формы с точными размерами из не­пластичных материалов и шириной стены менее 10 мм. Литье делается на специаль­ных аппаратах в железные формы при температуре 70—80 °С и лишнем давлении 0,1—1 МПа.

В форму заливается вакуумированный шликер, который Электроизоляционная керамика - реферат поступает под давлением в полость железной формы и отлично ее за­полняет. Затвердевание шликера происходит при охлаждении формы. Способ дизайна из­делий очень трудоемок.

Обточка необожженных глиняних изделий обширно используется при изготовлении изоляторов и других изделий, имеющих форму тел вращения.

Заготовки для следующей обточки полу­чают способом протяжки (экструзии) пластич­ной Электроизоляционная керамика - реферат массы. В неких случаях заготовки мо­гут быть получены и другими методами — изостатическим прессованием, шликерным литьем и т. п.

Для обточки употребляют горизонтальные и вертикальные токарные станки, снабженные особыми резцедержателями. На обточку материал подается или в подвяленном (влаж­ная обточка), или в сухом состоянии (сухая обточка). В неких случаях делается Электроизоляционная керамика - реферат обточка заготовок, прошедших предваритель­ный (утильный) обжиг./ 5/

Сушка, глазурование и обжиг электрофар­форовых изделий. Сушка. Электрофарфоровые изделия, приобретенные способами протяжки, прессования и другими способами и прошедшие обточку на станках, содержат 17—18 % воды; несколько наименьшую влажность имеют заготов­ки установочных изделий. Для удаления воды до остаточной влажности 0,2—2,0 % фарфоро Электроизоляционная керамика - реферат­вые изделия подвергаются сушке в сушильных камерах различной конструкции. Чем больше габаритные размеры и толщина стены изоля­торов, тем меньше должна быть остаточная влажность./ 6/

Есть последующие виды сушки изде­лий: конвективная, при которой изделия на­греваются теплым воздухом, уносящим испа­ряющуюся воду; радиационная, при которой лучистая энергия поступает от Электроизоляционная керамика - реферат электронных нагревателей; радиационно-конвективная, в ко­торой смешивается конвективный и радиацион­ный нагрев. Этот метод более эффективен при сушке больших и средних изоляторов. Сушка токами промышленной и высочайшей час­тоты применяется для провялки крупногаба­ритных мокроватых заготовок.

Для сушки употребляются сушильные агре­гаты повторяющегося и непрерывного деяния. 1-ые, приемущественно, употребляются Электроизоляционная керамика - реферат для крупногабаритных изоляторов. Для изделий среднего габарита и маленьких в главном при­меняют сушилки непрерывного деяния (кон­вейерные, туннельные) с большей производи­тельностью.

По методу нагрева изделий есть сушилки конвективные, радиационные и конвективно-радиационные, по методу использо­вания газов — однократного и неоднократного насыщения, также использующие воздух в замкнутом Электроизоляционная керамика - реферат цикле, по методу движения изде­лий в сушильных камерах и каналах — туннельные (с повторяющимся перемещением из­делий) и конвейерные (с непрерывным гори­зонтальным либо вертикальным). Горизонталь­ная конвейерная сушилка представляет собой камеру длиной 8—10, шириной 3—5 и высо­той 3—4 м, вертикальная конвейерная сушил­ка — камеру длиной и высотой 5—6 м. Туннельные сушилки Электроизоляционная керамика - реферат непрерывного деяния представляют собой камеру длиной 20 — 25, высотой 2,5—3,5 м. Их ширина находится в зависимости от ко­личества параллельно идущих в туннеле ваго­неток с изоляторами.

Глазурование. Электрокерамические изде­лия покрывают узким (0,1—0,3 мм) слоем гла­зури (стекловидный покров), что существенно увеличивает их механические характеристики, изолиру­ет от воздействия среды, улучша­ет внешний Электроизоляционная керамика - реферат облик и электроизоляционные свой­ства, обеспечивает самоочистку изоляторов в процессе использования.

Хим процентный состав (по массе) глазури, применяемой при изготовлении изоля­торов в электротехнической индустрии: SiO2 —66,0—72,2; А12 О3 —11,7—17,2; RO—5,7—7,7; R2 O—4,2—5,4. Для изготовления коричне­вых глазурей обычно заместо части кварцевого песка вводят фарфоровый бой и красители, со­держание Электроизоляционная керамика - реферат которых в шихтовом составе состав­ляет 16,0—35,4 %.

Красители для глазурей используются для придания глазури определенного цвета. В ка­честве красителей обычно используются оксиды железа, хрома, марганца и др., в большинстве случаев — хромистый железняк, марганцевая руда и пиро­люзит. Содержание красителей в глазури со­ставляет 8—13 %.

Хим процентный состав коричневой глазури: SiO2 —65,7—68,3; А12 О Электроизоляционная керамика - реферат3 (ТiO2 )—13,4—13,8; Fe2 O3 —2,1—2,3; СаО —3,8—5,1; MgO—3,7—4,7; Na2 O—1,2—2,1; К2 О—1,9—2,2; Сr2 О3 — 2,6—3,1. Сырьем для этих глазурей служат природные материалы.

В радиотехнической и электрической про­мышленности для глазурования обширно исполь­зуются стеклоэмали разных марок с темпе­ратурой размягчения 560—710°С. Такие стек­лоэмали на базе силиката свинца с добавкой оксидов металлов BaO Электроизоляционная керамика - реферат, Na2 O, K2 O и др. харак­теризуются высочайшими электроизоляционными показателями, приведенными в табл. 11 (см. приложения).

От свойства глазированного покрытия зависит механическая крепкость глазурных изделий (наличие микротрещин и других изъянов мо­жет служить предпосылкой понижения этого пока­зателя). Появление исходных трещинок в глазури находится в зависимости от степени Электроизоляционная керамика - реферат гладкости ее поверхности и от обеспечения состояния сжатия глазури на глиняном изделии. Значения на­пряжений в глазурных изделиях и их рас­пределение зависят от критерий обжига и ох­лаждения, от соотношения значений ТКl кера­мики и глазури, от степени развития промежу­точной зоны на контакте керамика — глазурь. Более значимый фактор Электроизоляционная керамика - реферат — различие в значениях ТКl глиняного материала и гла­зури. Появление цека и отскакивание гла­зури зависит также от значения ТКl . Глазурь только тогда увеличивает механическую проч­ность керамики, когда она находится в состоя­нии сжатия. Когда ТКl глазури больше ТКl ке­рамики, создается напряжение растяжения, и механическая Электроизоляционная керамика - реферат крепкость керамики понижается. Так, при ТКl глазури (4,5—5,5)/10-6 К-1 проч­ность при разрыве глазурного фарфора со­ставляет 140—130 МПа, а при ТКl глазури (6—7) • 10-6 К-1 — 120—70 МПа.

Высушенные заготовки изоляторов перед обжигом глазуруются способами полива, окуна­ния либо распыления глазированной суспензии плот­ностью 1400—1700 кг/м3 . Глазурование в за­висимости от размеров заготовок изоляторов Электроизоляционная керамика - реферат производят с применением станков кару­сельного типа, конвейерных машин и подъем­ных устройств для больших изоляторов.

В проходных и навесных изоляторах элек­трическое поле по поверхности изоляторов не­равномерно, а в увлажненных и грязных изоляторах степень неравномерности резко уси­ливается и приводит к частичным разрядам, а время от времени Электроизоляционная керамика - реферат и к перекрытию. В ряде всевозможных случаев для выравнивания электронного поля, также для защиты от радио- и телевизионных помех используют изоляторы стопроцентно либо отчасти покрытые полупроводящей глазурью. Удельное поверхностное сопротивление полупроводящей глазури составляет 102 —109 Ом.

Для выравнивания электронного поля (в особенности при покрытии внутренней поверхно­сти проходных изоляторов) более благоприятно Электроизоляционная керамика - реферат низкое сопротивление полупроводниковой гла­зури, но при всем этом должны быть учтены осо­бенности конструкции изолятора. Не считая того, при низком сопротивлении глазури вероятнее появление термического пробоя по глазури. Обычно верхний предел определяют экспери­ментальным методом зависимо от термоус­тойчивости, сопротивления и критерий эксплуа­тации изолятора. При всем этом под термоустойчи­востью Электроизоляционная керамика - реферат предполагается температура, при ко­торой удельное поверхностное сопротивление глазури миниатюризируется в 2 раза по сопоставлению с сопротивлением при температуре, принятой обычной. Чем выше эта температура, тем выше термоустойчивость глазури.

Качество изоляторов с полупроводящей глазурью при их эксплуатаци в внешних уста­новках усугубляется вследствие эрозии проводя­щего компонента в Электроизоляционная керамика - реферат местах контакта с металли­ческой арматурой. Износоустойчивость глазированных покрытий находится в зависимости от хим состава./ 6/

Полупроводящая глазурь представляет со­бой композиционный материал преимуществен­но с электрическим нравом электропровод­ности и состоит из 20—40 % (по массе) элект­ропроводящих кристаллических компонент и 60—80 % стеклообразующих оксидов. В качест­ве электропроводящих компонент использу­ют Fe Электроизоляционная керамика - реферат2 O3 , TiO2 , Cr2 O3 , ZnO, SnO2 , Sb2 O3 и др. оксиды и их твердые смеси либо хим соединения, а в качестве стеклообразующих компонент обычно используют оксиды SiO2 , А12 О3 , CaO, MgO, BaO и др.

Полупроводящую глазурь приготавливают разными методами. По одному методу электропроводящие и стеклообразующие окси­ды размельчают и соединяют помолом Электроизоляционная керамика - реферат влажным методом. Приобретенный шликер нужной смеси наносят на поверхность заготов­ки изолятора по принятой технологии глазурования.

При применении других методов электро­проводящий компонент синтезируют раздельно в виде хим соединения либо твердого раствора методом обжига. Приобретенный продукт размельчают влажным методом в узнаваемых про­порциях, потом производят помол Электроизоляционная керамика - реферат со стекло-образующими компонентами.

Используемая в электротехнической про­мышленности полупроводящая глазурь для изо­ляторов имеет последующий процентный хими­ческий состав (по массе): F2 O3 —7,9; А12 О3 —13,4; SiO2 —52,5; TiO2 —20,2; CaO—1,07: MgO—1,2; R2 O—2,4; утраты при прокаливании—2,18. Из таковой консистенции совместным влажным помолом в шаровых мельницах приготовляется глазур­ная масса, которая наносится на поверхность Электроизоляционная керамика - реферат заготовки изолятора. Обжиг изоляторов произ­водят в туннельной печи либо в горне при тем­пературе 1320—1420 °С. Удельное поверхност­ное сопротивление имеет значение 10—80 МОм, термостойкость составляет 60—70 К, механи­ческая крепкость при статическом извиве гла­зурованных стандартных образцов увеличивается приблизительно на 15—20 %.

Размещено огромное количество работ с описанием получения полупроводящей глазури Электроизоляционная керамика - реферат. Используя оксиды металлов в качестве прово­дящего компонента глазури ТiO2 —10÷40, Fe2 O3 —50÷10, Сг2 О3 —40÷50% (по массе) и стеклообразующие оксиды SiO2 — 73÷77, А12 О3 — 12÷17, MgO —2÷9, CaO—2÷8 % (по массе), совместным смешением можно получить глазури с удельным сопротивлением 10—1000 МОм. Сопротивление глазури может быть уменьшено за счет уменьшения концентрации ТiO2 . Полупроводящая глазурь на базе Электроизоляционная керамика - реферат окси­дов металлов Fe2 O3 —16, ТiO2 —7,2, SnO2 —13,6 в качестве электропроводящего компонента и оксидов металлов SiO2 —44,1, А12 О3 —8,6, CaO— 2,9, MgO—1,7, R2 O—2,2 % (по массе) в каче­стве стеклообразующего компонента может иметь удельные поверхностные сопротивления 3,4—12,2 МОм, термостойкость 70 К.

При всем этом следует подразумевать, что с конфигурацией температуры обжига изоляторов сопро­тивление глазури Электроизоляционная керамика - реферат вследствие кристаллизации меняется в широких границах.

Температура об­жига, °С 1270 1320 1350 1380

Удельное поверх­ностное

сопро­тивление, МОм 12,0 3,4—8 18—23 1500—3500

Японская компания «Нихон Гайси» в качестве электропроводящего компонента полупроводя­щей глазури советует смесь оксидов SnO2 и Sb2 O5 , а в качестве стеклообразующего компонента — обыденную глазированную массу (SnO2 —85÷94 и Sb2 O5 —6÷15 %, в молярных Электроизоляционная керамика - реферат толиках). Изготовление глазури осуществляется следу­ющим образом. Составляющие SnO2 и Sb2 O5 соединяют и обжигают при 1000—1300°С в окислительной атмосфере; 25—45 % (по мас­се) обожженного материала размельчают до среднего размера частиц 44 мкм, соединяют с 55—75 % (по массе) обычной глазированной массы для изоляторов и обжигают в течение 2 ч в окислительной атмосфере при 1200—1430 °С Электроизоляционная керамика - реферат. Приобретенный спек размельчают до среднего раз­мера частиц 44 мкм. Дальше, более чем 70 % спека соединяют с глазированной массой (не бо­лее чем на 30 %). Глазурование создают по принятой в глиняной индустрии тех­нологии. Обжиг глазурных заготовок изо­ляторов производят в восстановительной ат­мосфере согласно принятому режиму обжига. Лучшие Электроизоляционная керамика - реферат результаты при испытании подвес­ных изоляторов были получены при технологи­ческом процессе изготовления полупроводя­щей глазури, описанном дальше. Соотношение электропроводящих оксидов: SnO2 —88, Sb2 O5 — 12 % (в молярных толиках). Смешение компонен­тов с частичками размером менее 44 мкм делается в фарфоровых барабанах, и та­кая смесь для образования твердого раствора замещения обжигается в электронной печи Электроизоляционная керамика - реферат при 1150°С в течение 2 ч. Электропроводящий порошок в количестве 35 % (по массе) смеши­вают с 65 % глазированной массы для изоляторов и обжигают в электронной печи в течение 2 ч при 1350°С. Спек размельчают. Удельное по­верхностное сопротивление такового спека 5—12 МОм. Спек размельчают до среднего размера частиц 44 мкм. Производственная полупрово­дящая глазурь содержит Электроизоляционная керамика - реферат 80 % размельченного порошка спека и 20 % каолина либо глины. Гла­зурованная поверхность имеет немного серова­тый цвет, сопротивление 26—42 МОм. Изоля­торы выдерживают 16—16,5 кВ без пробоя в критериях сильного загрязнения и увлажнения. По размещенным данным такие глазури об­ладают высочайшей коррозионной стойкостью по отношению к электролитам и высочайшей термо­стойкостью Электроизоляционная керамика - реферат (более 100 К).

Обжиг фарфоровых изделий является важ­ным, в ряде всевозможных случаев оканчивающим процессом производства. В процессе обжига, преимущест­венно в стадии нагрева, удаляется вода, выде­ляются газы, происходят полиморфные перевоплощения материала, меняются размеры и плот­ность, образуются кристаллические и бесформенные фазы и происходят другие процессы. Обжиг и остывание ведутся при Электроизоляционная керамика - реферат данных температурном, газовом и гидравлическом режимах с учетом габаритов изделий и конструкции приме­няемых печей. Для обжига фарфоровых изде­лий употребляют огненные печи повторяющегося и непрерывного деяния, для компактных изделий и изделий специального предназначения — электронные печи повторяющегося и непрерыв­ного деяния с внедрением силитовых и других Электроизоляционная керамика - реферат нагревателей и на базе дисилицида молибдена, а время от времени нагревателей с защитной средой. Обжиг глиняних изоляторов явля­ется более дорогостоящей операцией техно­логического процесса изготовления фарфора. Для обжига крупногабаритных изоляторов также употребляют огненные печи периодичес­кого деяния, круглые (горны), прямоуголь­ные, одно-, двух- и 3-этажные, со стационар­ным Электроизоляционная керамика - реферат либо выдвижным подом. Рабочий объем круглых печей, применяемых в производстве, составляет от нескольких до 120 м3 . Нагрев пе­чей делается за счет тепла от сгорания водянистого либо газообразного горючего; продукты сгорания поступают в рабочую камеру и обо­гревают находящиеся в горне изоляторы; ох­лаждение делается воздухом, проходящим через камеру с обожженными изоляторами Электроизоляционная керамика - реферат. Об­жиг изделий в огненных печах повторяющегося деяния делается в капселях, устанавли­ваемых на поду печи. Обжиг в огромных круг­лых печах просит огромного расхода горючего и затрудняет механизацию процесса загрузки изоляторов.

За последние годы начали использовать прямоугольные камерные печи объемом до 80 м3 с высочайшим подом, в Электроизоляционная керамика - реферат особенности для обжига однотип­ных крупногабаритных заготовок изоляторов стержневого типа, применение которых позво­ляет механизировать и трудозатратные технологи­ческие процессы, повысить производительность труда, уменьшить цикл обжига, понизить удель­ный расход энергии, заавтоматизировать режим и среду обжига.

Печи непрерывного деяния дают возмож­ность бесперебойного выпуска готовой продукции при наименьшем расходе Электроизоляционная керамика - реферат горючего. Они значи-тельно экономнее повторяющихся печей. Условия труда обслуживающего персонала значи­тельно лучше, чем при работе на повторяющихся печах.

Туннельные печи дают возможность для механизации и автоматизации процесса обжига. По этим причинам туннельные печи обширно используются для обжига огромного ассортимен­та изоляторов и являются более перспек­тивными. Для обжига фарфоровых Электроизоляционная керамика - реферат изоляторов употребляются туннельные печи нескольких типов длиной 140, шириной до 2,3 и высотой до 2,2 м. Обжигаемые изделия инсталлируются в вагонетках, футерованных огнеупорным ма­териалом. Режим обжига (температурные, га­зовые и гидравлические характеристики) по всей длине печи контролируется контрольно-измери­тельными устройствами и во времени остается по­стоянным.

Основой правильного ведения процесса об Электроизоляционная керамика - реферат­жига является соблюдение температурного и газового режима (создание нейтральной, окис­лительной либо восстановительной среды). Ре­жим обжига выбирается зависимо от параметров материалов и размеров изделий. Фак­тическая температура обжига, изделий может несколько отличаться от хорошей, что не отражается на качестве изделий (в границах интервала спекшегося состояния). Этот интервал Электроизоляционная керамика - реферат является принципиальной производственной чертой электрокерамического материа­ла: для различных материалов он находится в границах 10—80 К. Температура обжига для разных керамик составляет 1100—2000 °С и поболее./ 3/

4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И МЕТАЛЛИЗАЦИЯ КЕРА-МИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Механическая обработка. В современной технике находят обширное применение керами­ческие изделия, надлежащие жестким тре­бованиям по точности размеров Электроизоляционная керамика - реферат, форме и чи­стоте обработки поверхности. Обеспечить вы­полнение таких требований методами обыкновенной глиняной технологии не представляется вероятным. Сделанные изделия всегда имеют малозначительные отличия размеров от данных, обусловленные некой неста­бильностью усадки в процессе сушки и обжи­га. Значения усадки зависят как от состава материалов, так и от Электроизоляционная керамика - реферат неких технологиче­ских операций./ 7/

Для получения глиняних изделий, имеющих четкие размеры и высшую чистоту поверхности, употребляют механическую обработку обожженных изделий методом шлифова­ния. Для шлифования в главном употребляют шлифовальные круги и пореже порошки из аб­разивных материалов: алмаза, нитрида бора, карбида кремния, электрокорунда и др. (см. приложения, табл. 12).

Механическая обработка Электроизоляционная керамика - реферат глиняних изделий всеми видами шлифования осущест­вляется абразивными инструментами из кар­бида кремния и алмаза различной зернистости. Для шлифовки используют шлифовальные кру­ги, головки, бруски и сегменты соответст­венно шлифуемой поверхности.

Наибольшая рабочая скорость абра­зивного инструмента обусловливается типом связывающего материала. Так, для алмазного шлифовального круга на Электроизоляционная керамика - реферат глиняном связую­щем рабочая окружная скорость составляет 25 м/с, а на фенолформальдегидном — до 35 м/с.

Для обработки глиняних изоляторов, владеющих высочайшей твердостью и хруп­костью, более действенным является ал­мазный инструмент на железном и фе­нолформальдегидном связывающем. Алмазный абразивный инструмент на железном свя­зующем употребляется в главном для черно­вого шлифования керамики Электроизоляционная керамика - реферат, а на фенолфор­мальдегидном связывающем — для окончатель­ного, незапятнанного шлифования.

Алмазные круги на железном связу­ющем имеют более долгий срок службы. Для предварительный обработки глиняних изде­лий употребляют крупнозернистые абразивные круги, а для конечной чистовой обработ­ки поверхности используют тонкозеристые аб­разивные инструменты.

Для шлифования глиняних Электроизоляционная керамика - реферат изделий употребляют обыденные металлообрабатывающие станки: токарно-винторезные со шлифовальной головкой, токарно-карусельные, шлифовально-карусельные, универсально-шлифовальные и др. Крепление глиняних изделий на станке делается с помощью специальной технологической оснастки, обеспечивающей крепкое и неопасное положение детали в работе.

Режимы шлифования глиняних изделий зависят от параметров глиняного материала, от характеристик применяемого абразивного инструмента Электроизоляционная керамика - реферат и инсталлируются экспериментально. При предварительный обработке изделий почти всегда толщина слоя, снимаемого шлифовкой за один проход, составляет приблизительно 0,25 мм, а при чистовой — 0,005— 0,025 мм.

Для остывания в процессе шлифования используют 2—5 %-ный аква раствор кальцинированной соды, который подают со ско­ростью 20 л/мин.

При круглом шлифовании внешней по­верхности изоляторов цилиндрической Электроизоляционная керамика - реферат формы обрабатываемый изолятор и шлифовальный круг крутятся в одну сторону, а при обра­ботке круглых внутренних поверхностей кера­мических изделий шлифовальный круг и обра­батываемая деталь крутятся в противопо­ложные стороны. Шлифование торцевых по­верхностей цилиндрических изделий может выполняться на плоскошлифовальном станке с внедрением соответственной оснаст-ки./ 10/

Металлизация керамики Электроизоляционная керамика - реферат. Железные покрытия на поверхности керамики могут слу­жить электродами конденсаторов, испытуемых образцов, витков катушки индуктивности либо промежным слоем для соединения кера­мики с железной арматурой средством пайки.

Железные покрытия керамики можно производить способами вжигания металлосодержащей краски (пасты), испарения и кон­денсацией металла (серебра, золота, никеля, палладия и др Электроизоляционная керамика - реферат.) в вакууме, хим осаж­дения, шоопирования и др.

Железные покрытия должны обла­дать неплохой электропро-водностью (в особенности для высочайшего напряжения высочайшей частоты) при малой толщине электродного слоя. Для таких покрытий в большинстве случаев используют благо­родные металлы (в главном серебро и пал­ладий), устойчивые к окислению. Покрытия, созданные для Электроизоляционная керамика - реферат следующей пайки с железной арматурой, выполняются из тугоплавких металлов в купе с различ­ными добавками.

Вжигание паст — более распростра­ненный метод металлизации. Главным ком­понентом металлосодержащей пасты является окись серебра, азотнокислое серебро либо тон­кодисперсный порошок железного сереб­ра. Для спекаемости покрытия и неплохой адгезии по отношению к поверхности Электроизоляционная керамика - реферат керамики в пасту вводятся 5—7 % (по массе) плавней в виде борнокислого свинца, оксида висмута либо других соединений висмута. Составляющие пасты смешиваются с органическими связую­щими, представленными веществом канифоли в скипидаре либо консистенцией скипидара с касторо­вым маслом до получения однородной массы. Паста, изготовляемая индустрией на специализированных заводах, содержит Электроизоляционная керамика - реферат 55— 70 % (по массе) железного серебра.

Нанесение серебряной пасты на керамиче­ские изделия делается вручную кисточкой, пульверизатором, окунанием, а в массовом производстве — шелкографией. Нанесенные покрытия сушат при температуре 80—150 °С в термостатах либо в проходных сушилках. Об­жиг делается при температуре 750—850 о С в муфельных либо проходных печах в воздуш­ной среде. В процессе обжига Электроизоляционная керамика - реферат покрытия в ин­тервале температур 200—400 °С, т. е. при вы­горании органической связки, подъем темпера­туры должен быть замедленным во избежание вспучивания покрытия и образования трещинок на металлизированной поверхности. Режим вжигания серебряной пасты устанавливается экспериментально. Он находится в зависимости от нагревостойкости керамики, размеров и конфигурации металлизируемого изделия. Продолжительность про Электроизоляционная керамика - реферат­цесса может составлять 5—35 ч.

Толщина однократно металлизируемого слоя серебра составляет 3—10 мкм. В случае необходимости для получения покрытия с бо­лее толстым слоем деталь металлизируют 2 — 3 раза, проводя поочередно вжигание каждого нанесенного металлизированного слоя. Толщина металлизирующего слоя на из­делиях среднего размера составляет 40 — 50 мкм.

Металлизация составами на базе туго­плавких Электроизоляционная керамика - реферат металлов применяется для разных вакуум-плотных глиняних изделий из фар­фора, стеатита, форстерита и корундовой ке­рамики. В металлизирующий состав входят разные добавки: марганец, железо, крем­ний, оксиды металлов — А12 О3 , ТiО2 , Сr2 О3 , карбиды, бориды и особые плавни.

Металлизация разных типов керамиче­ских материалов делается по схеме: очист Электроизоляционная керамика - реферат­ка изолятора от загрязнений, обезжиривание, изготовление и нанесение металлизирующего состава, вжигание покрытия, зачистка, нанесе­ние второго металлизирующего состава, вжи­гание второго покрытия и контроль свойства покрытия.

Для изготовления металлизирующих паст употребляют материалы, получаемые с завода-изготовителя в виде тонкомолотых порошков с удельной поверхностью 4000—5000 см2 /г для молибдена и 5000—7000 см2 /г Электроизоляционная керамика - реферат для марганца.

Составляющие металлизирующей пасты, взя­тые в данном соотношении, смешиваются с веществом коллоксилина в изоамилацетате либо водно-спиртовый раствор полиамидной смолы. Смешивание компонент делается в валковой мельнице со железным барабаном до получения однородной пасты.

Процесс вжигания металлизирующих по­крытий делается в печах с защитной га Электроизоляционная керамика - реферат­зовой средой при температуре 1200—1350 °С с выдержкой при конечной температуре 20—30 мин. Режим вжигания устанавливается опытным методом.

Вжигание покрытия проводится в печах повторяющегося деяния либо толкательных пе­чах непрерывного деяния в влажной либо азотно-водородной среде при отношении азота к водороду 2:1 либо 3:1. Глиняние материалы, содержащие в собственном составе до­статочное количество стеклофазы (фарфор Электроизоляционная керамика - реферат, стеатит и др.), можно металлизировать па­стами на базе тугоплавких металлов без особых добавок, а глиняние матери­алы, содержащие наименее 5 % стеклофазы, не­обходимо металлизировать пастами, в состав которых входят составляющие, образующие жид­кую фазу в процессе вжигания покрытия.

В табл. 13 (см. приложения) приведены составы для ме­таллизации вакуумплотных глиняних Электроизоляционная керамика - реферат ма­териалов.

Для роста высоты покрытия и об­легчения пайки на молибденовое покрытие способом вжигания либо гальваническим методом наносится слой никеля (2-ое покрытие)./ 2/

ПРИЛОЖЕНИЯ :

Контроль

Чистка от песка

Рис. 1. Технологическая схема производства электрокерамических

изделий


Таблица 1. Фазовый состав и главные характеристики электрофарфора

Показатель

Фарфор

твёрдый

с завышенным содержанием муллита

кристобалитовый

корундовый

Состав, %

Муллит

25-28

35-48

23-25

10-12

Кремнезем

10-12

1-5

23-25

-

Кристобалит

-

-

20-25

-

Корунд

-

0-5

-

35-40

Стеклофаза

60-62

55-60

28-33

45-50

Главные характеристики

Крепкость при Электроизоляционная керамика - реферат извиве, МПа

70

120

110

170-220

Ударная вязкость, кДж/м2

1,5

2,0

2,2

2,5

Электронная крепкость, МВ/м

30

35

35

35

Таблица 2. Главные классы электротехнических материалов соот-ветственно применению

Класс

Применение

Вид керамики

Соответствующие особенности

1

Изоляторы для ус-тройств высочайшего и низкого напряжения, низкой частоты

Электрофарфор и глиноземистый фарфор

Отличные электромеханические характеристики, возмож-ность производства изоляторов всех размеров

2

Низкочастотные и вы-сокочастотные изоля-торы и конденсаторы малой ёмкости

Стетит, ультрафарфор, корундо-муллитовая керамика Электроизоляционная керамика - реферат, цельзиановая керамика

Маленькое значение εr

3

Конденсаторы высо-кого и низкого напря-жения, высочайшей и низ-кой частоты

Рутиловая, перовскитовая, титано-циркониевая керамика, стронций-висмутовый титанат, алюминат-лантановая керамика

Высочайшее и очень вы-сокое значение εr , за-данное либо не регла-ментированное зна-чение ТКε

4

Термодугостойкие узлы: искрогаситель-ные камеры, основа-ния Электроизоляционная керамика - реферат нагревательных частей и проволоч-ных резисторов, изоля-торы в вакуумных устройствах

Кордиерит, литий-содержащая, высокоглиноземистая и цирконовая кера-мика

Высочайшая механи-ческая стойкость при нагреве и стойкость к термоударам

5

Высоконагревостойкие изоляторы

Керамика на базе незапятнанных оксидов алю-миния, магния, бе-риллия и т. д.

Высочайшие электри-ческие характеристики при высочайшей температу-ре Электроизоляционная керамика - реферат, высочайшая тепло-проводность

6

Резисторы

Смесь керамики с са-жей либо графитом; керамика на базе смешанных кристал-лов оксида цинка и оксидов металлов с переменной валент-ностью

Завышенная и высо-кая электропровод-ность, линейная и нелинейная вольт-амперные харак-теристики

Таблица 3. Огнеупорные глины

Место-рож-дение

Содержание оксидов, %

Утраты при прокали-вании, %

SiO2

Al2 O3

Fe Электроизоляционная керамика - реферат2 O3

CaO

MgO

K2 O

Na2 O

Часовъяр-ское

49,6-60,74

27,17-36,15

0,77-1,97

0,24-1,12

0,64-1,32

1,42-2,99

0,19-0,54

9,86-7,35

Дружков-ское

47,0-57,0

32,4-37,0

0,81-1,32

0,72-1,38

0,16-0,50

1,18-3,48

11,46-9,50

Торжков-ское

45,5-55,1

28,9-37,3

0,43-2,73

0,46-2,30

0,14-1,81

0,04-1,59

0,24-0,96

17,70-11,06

Таблица 4. Каолины

Место-рож-дение

Вид коалина

Содержание оксидов, %

Поте-

ри при про-кали-вании, %

SiO2

Al2 O3

Fe2 O3

CaO

MgO

K2 O

Na2 O

Прося-новское

Нео-бога-щён-ный

65,0-69,7

21,7-26,4

0,84-1,0

0,4-0,7

0,08-0,3

0,27-0,83

-

7,9-4,9

Обо-гащён-ный

45,5-47,4

37,4-39,8

0,3-0,94

0,15-1,3

0,12-0,56

0,15-0,77

0-0,68

14,0-13,2

Глухо-вецкое

Нео-бога-щён-ный

65,3-69,6

22,2-26,2

0,2-0,5

0,32-0,45

-

0,13-0,15

-

8,7-7,9

Обо-гащён-ный

46,0-47,9

37,1-40,4

0,21-0,95

0,13-0,5

0-0,53

0-0,4

0-0,003

13,7-13,1

Кыштым-ское

Нео-бога-щён-ный

69,0

21,1

0,95

0,65

0,32

-

-

6,99

Обо-гащён-ный

45,7-49,2

36,3-38,2

0,5-2,2

0,46-1,6

0,28-0,76

0,39-0,80

0-0,59

13,7-12,1

Балай-ское

Обо-гащён-ный

45,5-51,1

34,2-37,2

0,6-0,8

0,3-0,88

0,1-0,2

-

0,7-0,96

-

Ангрен-ское

Нео-бога Электроизоляционная керамика - реферат-щён-ный

54,6-57,1

30,2-32,3

0,1-0,8

0,7-1,2

0,28-0,3

-

0,28

-

Таблица 5. Кварцевые материалы

Сырьё

Содержание оксидов, %

Утраты при прока-лива-нии, %

SiO2

Al2 O3

Fe2 O3

CaO

MgO

K2 O

Na2 O

Кварцевый песок

Любе-рецкий

99,5-98,6

0,06-0,8

0,1-0,2

0,1-0,2

0,04-0,1

0,1

-

0,08-0,02

Авдеев-ский

96,6-98,8

2,7-0,7

0,1-0,2

0,2-0,6

0,1-0,2

-

-

0,1-0,3

Талшин-ский

99,3-99,7

0,3-0,2

0,04

0,06

0,03

-

0,04-0,1

0,1-0,4

ГДР

99,7-99,8

0,1

0,01

0,02

0,03

-

-

0,13-0,15

Кварц жильный

Нарын-Кунтин-ский

90,7-99,4

0,4-0,6

0,0-0,6

0,0-0,8

0,0-0,9

2,7-0,0

0,0-0,2

0,26

Таблица 6. Полевой шпат и пегматит

Сырьё

Содержание оксидов, %

Поте-ри при прока-лива-нии, %

SiO2

Al2 O3

Fe2 O3

CaO

MgO

K2 O

Na2 O

Пегматит

Глубо Электроизоляционная керамика - реферат-чан-ский (Тока-ров-ский)

71,3-75,4

14,8-16,2

0,4-0,6

0,6-1,2

0,1-0,4

4,6-5,3

3,6-4,5

1,0-1,5

Прила-дож-ский

65,6-77,7

13,1-19,3

0,1-1,0

0,6-2,3

0-0,7

4,1-5,9

3,6-5,1

0,8-1,6

Елисе-евский

70,7-75,6

13,3-17,1

0,3-0,8

0,5-1,3

0-0,2

3,0-4,9

2,9-5,3

0,6-1,5

Алапаев-ский

65,5-74,4

13,9-19,7

0,2-0,4

0,2

0,1

7,9-12,0

1,9-3,5

-

Полевой шпат

Норвеж-ский

65-74,7

19,2-20,2

0,1-0,3

-

0,2

11,1-12,8

3,3-3,7

3,4-3,5

Применя-емый в США

65-68,6

17,3-19,9

0,1-0,3

0-0,5

0,03

10,5-12,0

2,7-3,3

3,6-3,9

Применя-емый в Швеции

64,0

19,4-

0,1

0,08

-

14,0

1,9

7,3

Применя-емый в ФРГ

68,5

17,6

0,3

0,2

0,1

10,6

0,7

15,8

Таблица 7. Циркониевое сырьё

Сырьё, место-рожде-ние

Содержание оксидов, %

Утраты при про-калива-нии, %

SiO2

K2 O

TiO2

ZrO2

Al2 O3

Fe2 O3

CaO

MgO

Бадделе-ит, Бразилия

0,69-0,19

-

-

96,84-98,9

0,13

0,37-0,82

0,21-0,06

-

0,98-0,28

Циркон-фавас светло Электроизоляционная керамика - реферат-коричне-вый, Бразилия

15,35

-

0,51

81,64

0,9

1,00

-

-

0,63

Циркон-фавас аспидно-серый, Бразилия

2,05

-

0,56

92,87

0,7

3,50

-

-

0,52

Циркон-фавас незапятнанный, Бразилия

0,48

-

0,48

97,19

0,4

0,92

Сле-ды

-

0,38

Циркон, Шри Ланка

33,86

-

-

64,25

-

1,08

-

-

-

Циркон, Швеция

32,44

-

-

65,76

-

0,42

0,09

-

0,46

Циркон, Австра-лия

30,00

-

2,08

65,42

1,2

0,44

0,14

0,22

-

Циркон, Наша родина (Ильмен-ские горы)

34,79

-

0,91

57,95

2,88

1,94

1,85

-

0,15

Циркон, Наша родина (Вишнё-вые горы)

32,63

0,48

1,22

63,53

0,37

0,88

0,61

0,07

0,35

Циркон, Наша родина (Жданов)

34,09

1,08

Нет

59,93

1,4

1,44

0,12

-

-

Таблица 8. Тальки

Тальк

Содержание оксидов, %

Утраты при прока-лива-нии, %

SiO2

Al2 O3 +TiO2

Fe2 O3

CaO

MgO

Онот-ский

60,22-62,28

0,01-1,63

0,41-1,09

Следы Электроизоляционная керамика - реферат-0,5

31,02-32,99

5,9-4,92

Шабров-ский (флотиро-ванный)

57,66-58,65

Следы-0,87

2,81-3,65

Следы-0,19

31,95-32,5

7,06-6,25

Миасский

55,3-56

0,43-2,14

7,3-8,1

0,19-1,1

28,5-29,5

5,6-5,3

Алгуй-ский

68,4

0,25

0,27

0,08

25,9

3,8

Кирги-тейский

60,7-63,8

0,04-0,09

0,09-0,3

0,36

31,8

4,6-4,7

Таблица 9. Характеристики диоксида титана разных модификаций

Моди-фикация

Сингония

Кажу-щаяся плот-ность, кг/м3

Твёр-дость по Мо-осу

Показатель прелом-ления света по двум направ-лениям

Тем-пера-тура пере-хода в ру-тил, 0 С

TKl, 10-7 К-1

εr

Ng*

Np**

Анатаз

Тетраго-нальная

3900

5-6

2,55

2,49

915

0,47-0,82

31

Брукит

Ромби-ческая

3900-4000

5-6

2,70

2,58

753

1,45-2,29

78

Рутил

Тетраго-нальная

4200-4400

6

2,90

2,61

>1000

0,71-0,92

89* 173**

* Наибольшее значение

** Малое значение

Таблица 10. Технические Электроизоляционная керамика - реферат требования к диоксиду титана разных марок

Марка

Содержание оксидов, %

Нераство-римый остаток, %

TiO2

SiO2

Fe2 O3

SO3

P2 O5

Конден-саторная

≥99,0

0,28

≤0,10

≤0,05

0,5

-

Пигмент-ная

94-98

-

-

-

0,02-0,05

-

Лигатур-ная

≥99,5

-

0,13

0,04

0,05

0,5

Специ-альная

≥99,5

0,2

0,1

0,04

0,05

0,3

Таблица 11. Электрофизические характеристики стеклоэмалей

Номер стекло-эмали

104 tgδ при

ρ, Ом·м, при 2000 С

TKε, 10 К-1

εr

Температура, 0 С

200 С

2000 С

Размягче-ния

Каплеобра-зования

7

11

20

1010

70

10

560±10

820±10

272

10

12

1013

70,5

9

750

-

278-2

18

20

1013

70±5

9

710±10

840±10

43

23

25

5·1010

65±5

17

620±10

800±10

25

27

28

5·1010

77±5

-

-

-

Таблица 12. Главные физико-химические характеристики эталона

Материал

Плотность, кг/м3

Твёрдость Электроизоляционная керамика - реферат по Моосу

Микротвёрдость, ГПа

Модуль упругости, ГПа

ТКl, 10-6 К-1

Алмаз

3490-3540

10

10

90

0,9-1,45

Кубический нитрид бора

3440-3490

9,9

9,25

72

2,1-4,0

Карбид кремния

3200

9,0

3,3-3,6

36,5

6,5

Электрокорунд

3950

8,5

2,0-2,1

-

7,5

Таблица 13. Составы для металлизации глиняних материалов

Глиняний материал

Составляющие пасты

Состав пасты в %( по массе)

Стеатитовая керамика

Молибден

Железо

98

2

Форстеритовая керамика

Молибден

Марганец

96

4

Коррундомуллитовая керамика УФ-46

Молибден

Марганец

80

10:20

Корундовая керамика

Алюмосиликатный плавень*

Молибден

Марганец

Борид молибдена

Глазурь

10

74

15

5

6

* Добавляется при 100% марганца

Перечень ЛИТЕРАТУРЫ :

1. Электротехнические материалы : Справоч­ник/В. Б. Березин, Н. С. Прохоров, Г. А. Рыков Электроизоляционная керамика - реферат, А. М. Хайкин. М.: Энергоатомиздат, 1993. 504 с.

2. Никулин Н. В., Кортнев В. В. Оборудова­ние и разработка производства электротехнических конструкций. М.: Энергия, 1999. 416 с.

3. Белинская Г. В., Выдрик Г. А. Разработка электровакуумной и радиотехнической керамики. М.: Энергия, 1997. 336 с.

4. Материаловедение и трудности энергетики : Пер. с англ./Под ред. Г. Ф. Мучника. М Электроизоляционная керамика - реферат.: Мир, 1992. 576 с.

5. Разработка электрокерамики /Г. Н. Маслен­никова, Ф. Я. Харитонов, Н. С. Костюков, К. С. Пи­рогов. М.: Энергия, 1994. 224 с.

6. Масленникова Г. Н., Харитонов Ф. Я., Дубов И. А. Технологический расчет в керамике. М.: Стройиздат, 1994. 224 с.

7. Балкевич В. Л. Техно керамика. М.: Стройиздат, 1944. 255 с.

8. Прозрачные поликристаллические керами­ческие Электроизоляционная керамика - реферат материалы / Под ред. Г. А. Выдрика, Т. В. Со­ловьевой. Обзорная информация. Сер. Электротех­нические материалы. М.: Информэлектро, 1995. 49 с.

9. Попильский Р. Я., Пивинский Ю. Е. Прес­сование порошковых глиняних масс. М.: Метал­лургия, 1993. 176 с.

10. Абразивная и алмазная обработка мате­риалов : Справочник/Под ред. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1997. 392 с Электроизоляционная керамика - реферат.

11. Исследование и разработка материалов для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука, 2000. 183 с.

12. Синтез и исследование материалов на ос­нове силикатов и других тугоплавких соединений. Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. Вып. 123. М.: 1993. 298 с.

13. Лазарев В. Б., Соболев В. В., Шпалыгин И. С. Хим и физические характеристики про­стых оксидов. М.: Наука, 1993. 254 с Электроизоляционная керамика - реферат.

14. Костанян К. А., Геворкян X. О. Керами­ческие и стеклянные диэлектрики в электрической технике. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1994, 204 с.

15. Электронные изоляторы /Под ред. Н. С. Костюкова. М.: Энергоатомиздат, 1994. 296 с.

16. Самсонов Г. В. Тугоплавкие соединения: Справочник по свойствам и применению. М.: Металлургиздат, 1993. 398 с.

17. Самсонов Г Электроизоляционная керамика - реферат. В., Кулик О. П., Полищук В. С. Получение и способы анализа нитридов. Киев: Наукова думка, 2000. 317 с.

18. Андреевский Р. А., Спивак И. И. Нитрид кремния и материалы на его базе. М.: Металлур­гия, 1998. 136 с.


elektrofiziologiya-nervnogo-stvola-stroenie-nervnih-volokon.html
elektrohimicheskaya-korroziya-metallov.html
elektrohimicheskie-metodi-obrabotki.html