高强度瓷绝缘子的矿物组成和显微结构研究

以矿物学理论为基础，采用XRD、AAS、TEM和OM等分析仪器，对国产70kN、日本120kN和210kN高强度瓷绝缘子的化学成分、显微结构等特征进行了分析，找出造成国内外瓷绝缘子性能差异的主要因素。并对贵州地区的高强瓷非金属矿物原料进行了较系统的矿物学研究，确定了6个主要原料基地。在以上研究的基础上，优化设计了420kN和300kN高强度瓷绝缘子的配方及相关生产工艺。并对烧结出420kN高强度瓷绝缘子的化学成分与显微结构进行了研究分析。得到的主要结论如下： （1）对比国内外高强瓷得出，造成国内高强瓷性能差的主要因素是化学成分和显微结构。国内70kN样品含有较高的K2O和TiO2，严重超过了高强瓷标准配方值，而国外配方恰好落在标准值范围内；国内70kN样品晶相含量仅为35%，而国外210kN样品的晶相含量为48%，且晶粒细小分布均匀，玻璃相和气孔相含量也比国内产品少且分布均匀。 （2）采用XRD对贵州地区矿物原料进行分析，最终选定了毕节、大方6个高强瓷原材料产地。这些基地粘土类矿物原料，具有可塑性好，有害矿物含量少，化学成分中Si、Al比适中，Fe、Ti等杂质元素含量低的特点；铝氧类矿物具有含Al2O3含量高且杂质元素少的特点，是制备高强度瓷绝缘子的优质原料。 （3）在主要使用贵州所产的矿物原料基础上，结合国内外高强瓷的性能差异，优化设计了300kN和420kN高强瓷的配方和工艺。其中将坯料的颗粒度组成设定在：≥5µm43-48%，≥10µm25-31%，≥20µm5-12%，并采用合理烧结制度下烧结出420kN高强瓷，其烧结温度范围在13001400℃，最终产品通过IEC检测且显微结构较好。