邢臺支柱絕緣子陶瓷材料的結(jié)構(gòu)與性能,河北新旺電力器材有限公司【13833997242葛經(jīng)理】是一家具有現(xiàn)代化的專業(yè)制造高低壓電器的獨(dú)資公司，公司主要生產(chǎn)支柱絕緣子|陶瓷絕緣子|針式絕緣子|復(fù)合絕緣子等，歡迎登錄我公司官網(wǎng)查看詳細(xì)的產(chǎn)品信息：http://ecgps.net/ProDisplay/index.html
支柱瓷絕緣子是發(fā)電站和變電站變電設(shè)備的重要組成部分，起到支撐導(dǎo)線和絕緣的作用。近年來，我國電力行業(yè)中的發(fā)電站和變電站接連發(fā)生了多起在役支柱瓷絕緣子斷裂事故，給輸變電系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來危害，必須加強(qiáng)該方面的安全管理。
支柱瓷絕緣子的工作環(huán)境十分惡劣，受諸多外界因素（如雨雪、大風(fēng)、覆冰、日曬等）的影響，絕緣子附加應(yīng)力大；加上高溫?zé)傻闹е山^緣子屬于脆性材料，其韌性低，如支柱瓷絕緣子內(nèi)部存在顯微組織結(jié)構(gòu)缺陷，強(qiáng)度不足，就很可能在某些缺陷位置，特別是在表面缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成微裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展，最終導(dǎo)致斷裂失效。此外，支柱瓷絕緣子在運(yùn)行中受自然溫差及導(dǎo)體發(fā)熱等因素的影響，也會經(jīng)受較大溫差的考驗(yàn)。在這種溫度變化引發(fā)的熱應(yīng)力作用下，絕緣子內(nèi)的微裂紋也可能失穩(wěn)擴(kuò)展，嚴(yán)重影響其使用壽命。因此，有必要從成分、組織結(jié)構(gòu)及性能等方面入手，掌握影響支柱瓷絕緣子內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
合肥工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的孟將、湯文明和國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院的陳國宏、劉俊建、王家慶、張濤采用熱震試驗(yàn)方法評價(jià)絕緣子陶瓷材料在冷熱交替沖擊作用下的可靠性，從而為電瓷生產(chǎn)企業(yè)開展產(chǎn)品質(zhì)量控制及電力部門開展支柱瓷絕緣子質(zhì)量評估等工作提供技術(shù)支持。
針對國內(nèi)某兩個(gè)大型電瓷生產(chǎn)廠家制造的兩種支柱瓷絕緣子產(chǎn)品，從絕緣子中心部位取樣，分別編號為1號和2號試樣。采用XRF-1800型X射線熒光光譜儀分析其化學(xué)組成, 采用D/MAX2500VL/PC型X射線衍射儀測試分析兩種試樣的物相組成，在CMT5105型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫彎曲試驗(yàn)。抗熱震性試驗(yàn)采用急冷-強(qiáng)度法進(jìn)行，再采用JSM640型掃描電鏡及Oxford INCA能譜儀進(jìn)行顯微組織結(jié)構(gòu)觀察及微區(qū)成分分析。另外，采用掃描電鏡觀察兩種試樣的彎曲及熱震斷口形貌。
通過上述試驗(yàn)，得出以下結(jié)果：
（1）兩種類型的支柱絕緣子陶瓷材料的物相構(gòu)成基本相同，但因成分不同，各組成相的相對含量有所差異。
按晶相含量多少，1號試樣的物相構(gòu)成為莫來石相，其次為Al2O3，SiO2及（Na，K，Ca）長石相；而2號試樣的物相構(gòu)成為Al2O3、莫來石及（Na，K，Ca）長石相，SiO2的含量少。此外，兩種材料中均含有一定量的玻璃相。
（2）2號試樣的氣孔含量少，圓整度高，組織較為致密，且Al2O3顆粒與基體結(jié)合緊密；而1號試樣結(jié)構(gòu)疏松，氣孔含量高，圓整度低，組織較為疏松，SiO2顆粒與基體基本脫粘。
2號試樣的抗彎強(qiáng)度和彈性模量比1號試樣的高。
兩種絕緣子陶瓷材料都發(fā)生了主體的解理斷裂，其中1號試樣主要是沿著氣孔及莫來石與基體的界面斷裂，而2號試樣還發(fā)生了明顯的Al2O3顆粒解理斷裂。
（3）1號試樣因熱震導(dǎo)致其抗彎強(qiáng)度下降1/3的溫差在300℃左右，而2號試樣對應(yīng)的溫差在200～250℃，1號試樣具有更好的抗熱震性
因此可以得出結(jié)論：支柱絕緣子陶瓷試樣的抗熱震性與其成分、物相構(gòu)成及顯微組織結(jié)構(gòu)（特別是氣孔率）等因素的相關(guān)性較大。
 |
