电瓷工艺与技术表格.doc

1-1电瓷材料分类分类号材料类别主要适用范围1压制硅质瓷压制成形的低压绝缘子2硅质瓷可塑成形的低压绝缘子和一般高压绝缘子及瓷套3较高强度硅质瓷高压绝缘子和瓷套4铝制瓷高压、超高压绝缘子或机械强度要求高的瓷套5高强度铝制瓷超高压绝缘子或机械强度要求很高的瓷套1-2各类电瓷材料的性能指标项 目单 位性 能 指 标名 称符号开口孔隙率 3.00.00.00.00.0体密度 g/32.22.32.32.42.5孔隙性（180MPa.h）Fp-无渗透无渗透无渗透无渗透弯曲强度 无釉RfN/m406080120140上釉RgMPa-70100140160拉伸强度 无釉TfN/m-30354050上釉TgMPa-35405060冲击弯曲强度 SfN.mm/1.31.81.82.12.4弹性模量 EGPa607080100平均膨胀系数20-10010（-6）-1353535353520-300363636373720-6004747475757比热容（20-100）cJ/(Kg. )80010007501000800100075010508001050热导率（20-100）W/(m. )1.02.51.02.51.42.51.54.01.54.0冷热急变性 tK150150150160160电气强度50Hz，（205）EdKV/mm-20202020耐受电压50Hz试验电压时间1minUKV-30303030相对介电常数50Hz，（205）r-67676868介电常数的温度系数（50Hz，-60100）Tk10（-6）-1-6005001500600600500150060060050015006006005001500600介电损耗角正切50Hz，（205）tan10（-3）-2525303050Hz，60-4040404050Hz，80-6060606050Hz，100-1201201201201MHz，（206）-12121215体积电阻率（205）.cm10-1210-1310-1310-1310-1320010-810-810-810-810-835010-610-610-610-610-660010-410-410-410-410-41-3高压套管的分类结构特点主绝缘介质特点适用范围单一绝缘套管纯瓷套管以电瓷（空气）为绝缘35KV以下穿墙套管和10KV以下电瓷用套树脂套管以树脂（空气）为绝缘组合电器用复合绝缘套管充油套管瓷套内以绝缘油（包纸、加纸筒）为绝缘60KV以下电器用，试验变压器用充气套管瓷套内以SF6等压缩气体为绝缘组合电器用电容式套管油纸式套管油浸纸绝缘，并有许多极板使电场均匀110KV以上穿墙或电器用套管胶纸式套管胶纸绝缘，并有许多极板使电场均匀1-4 各类电瓷材料的化学成分(%)名称与类别SiO2Al2O3Fe2O3TiO2MgOCaOK2ONa2O、类硅质瓷68-7319-2310.50.50.53-4.50.3-1.0类较高强度硅质瓷73-7720-2410.50.50.51-21-2.5类铝制瓷55-6530-401-21-20.50.52.5-4.00.5-1.2类高强度铝制瓷35-4540-551-21.5-2.50.50.52.5-400.5-1.22-1 莫氏硬度标准材 料硬 度材 料硬 度材 料硬 度滑石1（1）正长石6（6）熔融氧化锆11石膏2（2）石英玻璃7刚玉12（9）方解石3（3）石英8（7）碳化硅13萤石4（4）黄玉9（8）碳化硼14磷灰石5（5）石榴石10金刚石15（10）2-2 陶瓷的弹性模量（单位：10-5次方MPa）材 料弹性模量材 料弹性模量刚玉晶体3.8氧化锆晶体1.9烧结刚玉瓷(5%气孔率)3.66烧结稳定氧化锆1.5尖晶石晶体2.4热压BN（5%气孔率）0.83烧结尖晶石瓷（5%气孔率）2.38致密SiC(5%气孔率)4.68方镁石晶体2.1石英玻璃0.72镁砖1.7莫来石瓷0.69石墨（20%气孔率）0.09滑石瓷0.692-3 陶瓷材料断裂强度理论值th和实测值0（单位：MPa）材 料th0th/0材 料th0th/0刚玉晶须50000154003.3石英玻璃7200120600.0刚玉（蓝宝石）5000064477.6热压烧结Si3N438500100038.5烧结白刚玉50000441113.4反应烧结Si3N438500295130.5烧结95%刚玉瓷26400180146.72-4 电瓷材料的强度（单位：MPa）电瓷材料抗张强度三点弯曲强度四点弯曲强度抗压强度硅质瓷369175390硅灰石328670330铝制瓷811621338402-5 陶瓷材料自由表面能(单位：10（-3）J/)材 料能量最小的晶面最小自由表面能MgO(100)1680-0.308TSiO2(110)616-0.128TAl2O3(1014)1120-0.216TTiO2(110)426-0.089T-SiC(110)2030-0.370T2-6 几种电介质的介电常数电介质状态极性（50Hz,20）SF6气（101325Pa）-1.003空气气（标准大气条件）-1.0005变压器油液弱极性2.2芝麻油液极性4.5聚氟乙烯固弱极性2.0-2.2沥青固极性2.6-2.7云母固离子性5-7电瓷固离子性6-82-7 陶瓷材料体积电阻率v（单位：.m）刚玉瓷刚玉-莫来石瓷铝制电瓷硅质电瓷滑石瓷钡长石瓷10-1210-1310-1210-1110-1010-1110-1110-1010-112-8 几种常见液体电介质20的电导率(单位：S/cm)液 体结构性能/（S/cm）（50Hz）变压器油中性或弱极性10（-12）10（-15）2.2有机硅液体弱极性10（-14）10（-15）2.5苏伏油极性10（-10）10（-12）5乙醇强极性10（-6）10（-7）33蒸馏水强极性10（-5）10（-6）812-9 常用固体电介质20的电导率(单位：S/cm)电 介 质相对湿度9%相对湿度70%聚乙烯10（-17）10（-18）10（-17）10（-18）聚氟乙烯10（-17）10（-18）10（-17）10（-18）纤维板10（-14）10（-8）10（-9）纸10（-16）10（-17）10（-9）10（-10）硬橡胶10（-16）10（-17）10（-16）10（-17）钠钙玻璃10（-14）10（-15）10（-14）10（-15）电瓷10（-14）10（-15）10（-14）10（-15）2-10 气体的激励电压和电离电压单位（eV）气 体激 励 电 压We电 离 电 压Wi第一第二第一第二第三O27.912.5O9.1519.713.63555N26.315.6N2.3810.3314.529.547H27.015.4H10.613.6CO21013.7He19.840.624.654.2H2O7.612.62-11 几种金属的逸出功（单位：eV）金 属逸出功金 属逸出功铯1.88铁4.8铝3.95银4.76铜4.28锌3.3氧化铜5.34氧化钡1.02-12 几种介质的最小击穿电压（Uc）min 注：lin=2.54cm气 体（Uc）min/V(Pd)min/Pa.in空气3270.756氩气1371.200二氧化碳4200.680氨气2510.893二氧化硫4570.4402-13 冲击试验雷电波国 家t1/st2/s中 国1.2%30%50%20%美 国1.5%0.5%40%10%俄 罗 斯1.5%15%40%20%德 国1%5%50%10%2-14 几种气体的相对电气强度气 体分子量相对电气强度液化温度/氮气281.0-195.8二氧化碳440.9-78.5六氟化硫1462.3-2.5-63.8氟里昂1212.4-2.6-28四氯化碳153.86.3762-15 SF6和空气的物理性质比较性 质SF6空 气密度（）/（g/m3）6.71.29气化温度/-63.8-194.0传热系数/W/(.K)156.0比热容（700）/（J/K）4.891.20介电常数1.0021.00052-16 SF6状态转变时的压力和温度条 件气/固转变气/液转变临 界压力/101325Pa（atm）12.23.657.3713.022.63538温度/-64-51-40-2002040462-17 电力设备户外绝缘污秽等级及绝缘子人工污秽耐受值污秽等级公称爬电距离/（mm/KV）固体层法人工污秽耐受值线 路电站设备污层电导/s等值盐密/（mg/c）013.9（14.5）14.8（15.5）盘形悬式棒形支柱盘形悬式棒形支柱1616610460.0150.0300.0100.018202012169140.030.060.0180.0362525182820300.060.150.0360.0803131304045700.150.300.080.162-18 某些各向异性晶体的线膨胀系数（单位：10（-6）K（-1）晶 体垂直C轴平行C轴晶 体垂直C轴平行C轴Al2O3(刚玉)8.39.0SiO2(石英)1493Al2O3:2SiO2(莫来石)4.55.7ZrSiO4(锆英石)3.76.2Al2TiO4(钛酸铝)-2.611.5NaAlSi3O8(钠长石)413TiO2（金红石）6.88.3ZnO(红锌矿)652-19 几种陶瓷材料在2731273K的平均热膨胀系数材 料/10（-6）K（-1）材 料/10（-6）K（-1）刚玉（- Al2O3）8.8硅质电瓷4.15.5石英（- SiO2）12.3高硅质电瓷6.57.5莫来石（3Al2O3:2SiO2）5.3铝制瓷5.56.3尖晶石（MgAl2O4）7.6石英玻璃0.5碳化硅（SiC）4.7钠钙硅玻璃9.0硅灰石（CaSiO3）5.9硼硅酸盐玻璃3.6锆英石(ZrSiO4)5.8刚玉瓷55.5锆石(ZrO2)10堇青石瓷1.12.02-20常见电瓷和电子陶瓷的热导率名 称硅质电瓷高硅质电瓷铝制瓷滑石瓷金红石瓷锆石瓷/W/(m. K)1.11.31.31.41.62.07934462-21几种陶瓷放入热应力因子陶瓷ERRQCR/MPa/GPa/X10（-6）K（-1）/k/W/(m. K)/(W/m)/(Kg/m-3)/X4.18J/(g.K)/X10(-3) .K/s刚玉瓷1803668.841.928.81206.733900.220.38氧化坡瓷1753099.047.2209.09864.825500.253.70石英玻璃109720.52270.81.63633.322100.172.31锆石瓷17015010.085.05.042936800.130.21莫来石瓷841485.380.36.0481.829100.150.26硅质电瓷36705.077.11.292.524000.190.047高硅电瓷70727.0104.21.4145.923500.200.074铝制电瓷811006.0101.31.8183.226000.210.0793-1 中国高岭石成因分类矿床成因类型矿物组成矿床示例风化残积型高岭石、7埃多水高岭石、石英、长石、白云母界牌、龙岩、星庐、大洲风化淋滤型多水高岭石、三水铝石、伊利石、水铝英石叙永、阳泉、习水热液蚀变型高岭石、明矾石、迪开石、叶腊石苏州阳山、庐江、青田现代温泉蚀变型高岭石、多水高岭石、明矾石、石英云南腾冲、西藏羊八井古代煤系中沉积型高岭石、一水铝石、石英、伊利石大同、铜川、章丘新生代沉积型高岭石、伊利石、蒙脱石、石英清远、水曲柳、漳州3-2 电瓷原料中常见矿物的特征衍射峰 注：1A=0.11nm矿 物特征衍射峰d（/0）/A高岭石7.15（100），3.57（100），4.45（80），2.386（80），2.33（70），4.35（60），2.565（80）迪开石7.15（100），3.58（80），4.124（60），2.326（60）埃洛石4.485（100），7.30（60），3.58（550），2.342（45）10埃多水高岭石10.00（100），4.36（70），3.35（40），2.54（35），1.48（30）白云母3.319（100），9.93（95），1.994（75），2.584（55）绢云母9.96（100），4.47（100），2.56（100），1.479（100），3.32（90），4.79（80）伊利石10.09（100），4.46（90），2.57（80），1.498（80），3.32（80）钠蒙脱石15.00（100），4.50（80），1.50（60），2.58（40）钙蒙脱石15.00（100），4.50（80），5.01（60），3.02（60），1.50（50）贝得石12.40（100），3.48（80），3.10（60），6.20（50），2.57（25）皂石4.48（100），14.50（80），2.61（70），2.51（70），1.527（70）叶腊石3.062（100），9.167（82），4.59（52），3.341（19），4.444（13）海泡石12.80（100），2.58（100），4.41（35），3.35（30），3.77（20）蛋白石4.08（100），2.51（30），2.86（10），3.14（9）水铝英石3.30（100），2.25（20），1.40（10），1.86（2），1.23（2）硬水铝石3.99（100），2.07（90），1.634（80），2.31（70），2.13（60），1.479（60）勃姆石6.11（100），3.17（80），2.35（80），1.86（80）石英3.342（100），4.255（35），1.819（16），2.460（13）微斜长石3.24（100），3.29（50），4.21（45），2.161（30）（纯）钾长石3.31（100），3.77（80），4.22（70），3.24（65），3.20（60），2.992（50），（纯）钠长石3.186（100），3.1973（68），4.0313（27），3.6537（14），3.7581（13），3.7062（12），钙长石3.20（100），3.10（75），4.02（60），3.26（55）相对衍射峰强度3-3 不同类型黏土的阳离子交换容量矿物类型高岭石多水高岭石伊利石蒙脱石交换容量/（mmol/g）3152401040751503-4 高岭石的分散性对其阳离子交换容量的影响颗粒大小/m20101054210.50.50.250.250.100.100.05交换容量/（mmol/g）2.42.63.853.763.885.439.53-5 黏土所含有机质对阳离子交换容量的影响（单位：mmol/g）黏 土原土除去有机质后交换容量减少值含1.53%有机质的唐山紫木节土25.2217.607.62含1.30%有机质的英国球土12.678.144.503-6黏土吸附离子种类对其工艺性质的关系性 质离子种类和性质变化关系结合水量（膨润土）Ca2+H+Na+K+电位（高岭土、膨润土）K+Na+H+Mg2+Ca2+触变性H+Na+K+Mg2+Ca2+Al3+膨化值Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+Al3+Fe3+水中溶解电解质时泥浆过滤速度Al2(SO4)3BaCl2、CaCl2Na2SO4NaClH2O、Na2CO3NaOH高岭土塑性液限H+K+Al3+Mg2+Ba2+Ca2+Na+Li+干燥速度和干后气孔率Al3+H+Ca2+Na+泥团破坏前扭转角Li+Na+Ba2+Mg2+K+Ca2+Al3+H+Fe3+泥团干后强度Na+Ba2+H+; Na+Ca2+H+;oh-CO32-Cl-3-7各种阳离子饱和高岭石的电位黏土性质Ca-土H-土天然土Na-土六偏磷酸钠土电位/mV-10-20-30-80-1353-8不同矿物结构黏土的收缩范围黏土类型高岭石多水高岭石蒙脱石伊利石干燥线收缩率%3107151223411烧成线收缩率%2178126109153-9常用高岭土的矿物组成（%）产 地SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OI.L苏州机2号46.4238.960.22-0.38痕量-14.40江苏皮库山51.2029.000.09-1.100.604.120.2012.65景德镇大洲（淘洗）47.9634.941.00-0.410.062.070.7412.68湖南界牌（桃红）69.9620.950.49-0.640.110.480.127.75广东清远源潭一级51.7232.061.011.130.030.261.170.0312.05吉林舒兰水曲柳58.8327.001.501.500.320.220.730.109.74山西左云（东山）55.6127.361.150.900.920.461.170.1012.12山西大同（隐晶石）45.4637.740.080.80-0.180.120.1114.61甘肃安口59.8036.320.96-0.670.250.550.0910.71山东章丘明水45.1638.020.620.590.110.110.210.0913.79江西星子50.1434.061.04-0.200.331.730.1011.85唐山紫木节46.1532.581.321.321.270.430.740.7416.61陕西铜川上店45.6437.540.831.660.460.560.110.0213.81四川叙永44.5638.800.30-0.820.200.110.1315.49高岭石理论组成46.5439.50-13.963-10常用高岭土的矿物组成产 地主要矿物伴生矿物苏州机2号高岭石、7埃多水高岭石、10埃多水高岭石迪开石、三水铝石、蒙脱石、伊利石江苏皮库山板状高岭石、7埃多水高岭石迪开石、伊利石景德镇大洲（淘洗）高岭石、7埃多水高岭石少量白云石、伊利石、石英、长石湖南界牌（桃红）高岭石、伊利石、7埃多水高岭石石英、钠长石广东清远源潭一级片状高岭石少量石英、水云母吉林舒兰水曲柳高岭石、多水高岭石少量石英、伊利石山西左云（东山）B轴无序高岭石伊利石、石英、少量长石山西大同（隐晶石）隐晶高岭石（片状）少量伊利石、石英、长石山东章丘明水结晶良好的高岭石少量水铝石、伊利石、石英江西星子高岭石白云母、石英唐山紫木节高岭石-陕西铜川上店结晶较差的高岭石、板状高岭石-四川叙永7埃多水高岭石、10埃多水高岭石水铝英石、三水铝石、明矾石3-11常用高岭土的颗粒分布(%)产 地体密度（g/cm3）50m5010m105m51m1m苏州机2号2.6134.502.005.0011.0045.50景德镇大洲（淘洗）2.5925m0.06%;1025m62.5%19.5114.205.40湖南界牌（桃红）2.5832.3426.1117.2113.4018.84吉林舒兰水曲柳-1.236.447.2331.3553.75山西左云（东山）2.621.40-50.71广东清远源潭一级2.61-90%10m503-12常用高岭土的工艺性能产 地液限%塑限%指数指标含水率%结合力/MPa干燥线收%干燥强度/MPa烧成线收%苏州机2号59.5338.4221.111.55-1.0795.11.01415.26景德镇大洲（淘洗）-3.30-5.20.1828.77湖南界牌（桃红）41.2622.1819.082.1038.850.5444.91.5153.9广东清远源潭一级51.9833.0918.88-0.90-吉林舒兰水曲柳39.6019.8220.72-1.365.973.899.55山西左云（东山）39.4226.2217.76-4.21-山西大同（隐晶石）-7.451.45-0.764.960.169.67唐山紫木节-5.25-13.203-13常用瓷石（土）的化学组成（%） 注：*为原矿产 地SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OI.L景德镇南港69.5619.880.56-1.200.543.500.964.27景德镇三宝蓬73.9915.550.57-1.760.332.882.032.88江西弋阳港口柴源57.0826.580.410.021.700.456.270.705.80萍乡上埠竹坡岭73.7617.070.570.040.030.173.280.074.38醴陵默然圹70.3819.701.12-0.350.304.100.073.43醴陵新棚斗米冲70.5018.490.710.050.090.433.830.245.53浙江绍兴花街*76.2215.630.520.080.090.522.900.203.76辽宁法库包家屯*77.0114.201.150.380.310.303.110.113.65辽宁西丰更刻55.8027.031.51-0.981.527.100.254.76河北邢台章村52.3733.350.360.380.560.675.012.804.84安徽祁门69.9317.650.660.072.110.404.610.544.32湖北南漳龙淌45.0338.410.150.880.160.239.500.235.063-14常用瓷石（土）的矿物组成产 地主要矿物伴生矿物景德镇南港石英、绢云母、高岭石钾长石、钠长石、少量方解石、蒙脱石景德镇三宝蓬石英、绢云母、钠长石高岭石、钾长石、少量方解石、蒙脱石江西弋阳港口柴源石英、绢云母、高岭石伊利石-蒙脱石混层矿物、长石、少量萤石、萍乡上埠竹坡岭石英、绢云母高岭石、钾长石醴陵默然圹石英、绢云母、长石高岭石、黏土混层矿物醴陵新棚斗米冲石英、绢云母、高岭石蒙脱石、钾长石浙江绍兴花街*石英、绢云母高岭石、长石、微量蒙脱石辽宁法库包家屯*石英、绢云母、长石高岭石、多水高岭石、绿泥石、蒙脱石辽宁西丰更刻石英、绢云母长石河北邢台章村伊利石、水白云母石英、钠长石、白云母安徽祁门石英、绢云母白云母、方解石、黄铁矿湖北南漳龙淌绢云母高岭石3-15常用瓷石（土）德颗粒组成和工艺性能 注：*为原矿（一）颗粒分布(%)产 地1m2m210m1020m20m63m景德镇南港5.28-25.024.655.122.0景德镇三宝蓬6.07-58.5320.415.04.0江西弋阳港口柴源7.12-51.0124.5117.36-萍乡上埠竹坡岭6.0-17.502.574.050.0醴陵默然圹-30.50-1.45-醴陵新棚斗米冲-24.50-16.85-浙江绍兴花街*7.89-70.9616.784.370.0辽宁法库包家屯*21.63-11.385.4664.5327.75辽宁西丰更刻58.5-3.5河北邢台章村-安徽祁门20.63-21.4315.6542.280（二）工艺性能产 地可塑指数液限%塑限%结合力/MPa干燥线收%干燥强度/MPa烧成线收%景德镇南港0.8-5.751.2512.25景德镇三宝蓬0.65-3.000.789.60江西弋阳港口柴源19.6137.5217.811.176