Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Высоконагревостойкая электрическая изоляция

Исследование свойств корундовых керамических материалов - Высоконагревостойкая электрическая изоляция

Оглавление
Высоконагревостойкая электрическая изоляция
Введение
Материалы на основе природных слюд
Гибкие, формовочные и прокладочные материалы из природных слюд
Исследование свойств материалов из природных слюд
Электрические свойства природного фторфлогопита
Материалы на основе синтетических фторфлогопитов
Превращения в материалах на основе фторфлогопита под воздействием высокой температуры
Гибкие, формовочные и прокладочные фторфлогопитовые материалы
Исследование свойств материалов из фторфлогопита
Свойства формовочных и прокладочных материалов из фторфлогопита
Исследование свойств материалов на основе титансодержащего фторфлогопита
Пропиточные составы
Пропиточные составы на основе кремнийорганических связующих
Исследование свойств пропиточных составов при высоких температурах в разных средах
Свойства пропиточного состава на основе олигометилсилоксана, наполненного алундом
Покрытия
Органосиликатные, металлофосфатные и стеклокерамические покрытия
Исследования свойств покрытий
Свойства стеклокерамических покрытий
Заливочные компаунды
Фосфатные, органосиликатные и кремнийорганические заливочные компаунды и герметики
Исследование свойств заливочных компаундов
Свойства алюмосиликатфосфатных компаундов
Слоистые и композиционные пластики
Слоистые пластики на основе асбеста, стеклоткани и слюды
Исследование свойств слоистых пластиков при высоких температурах
Свойства слоистых пластиков на основе алюмофосфатов и стеклоткани или асбеста
Свойства слоистых пластиков на основе полиалюмоорганосилоксана и слюдопластовой бумаги
Свойства слоистых пластиков на основе фосфатов и нитевидных кристаллов
Композиционные пластики
Стекла
Стекла, микалексы и ситаллы
Исследование свойств стекол и материалов на их основе
Свойства новомикалексов
Свойства слюдоситаллов
Керамика из тугоплавких оксидов
Корундовая, периклазовая, бериллиевая, циркониевая керамика
Исследование свойств корундовых керамических материалов
Материалы из тугоплавких безоксидных соединений
Исследование свойств пиролитического нитрида бора при высоких температурах
Изоляция проводов
Изоляция проводов со стекловолокнистой изоляцией
Взаимодействие между проводниковыми и электроизоляционными материалами под воздействием высокой температуры
Исследование свойств изоляции проводов при высоких температурах
Свойства стекловолокнистой изоляции проводов
Системы электрической изоляции высокой нагревостойкости
Системы изоляции высоковольтного оборудования высокой нагревостойкости
Применение изоляции высокой нагревостойкости в электротехническом оборудовании
Применение изоляции высокой нагревостойкости в генераторах и трансформаторах
Применение изоляции высокой нагревостойкости в электромагнитных насосах
Применение изоляции высокой нагревостойкости в МГД машинах
Применение изоляции высокой нагревостойкости в тензорезисторах
Применение изоляции высокой нагревостойкости в электротермическом оборудовании
Заключение, литература

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОРУНДОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ В РАЗНЫХ СРЕДАХ
В данном параграфе рассмотрены электрические и механические свойства корундовых керамических материалов, различающихся по химическому составу в исходном состоянии, а также при кратковременном и длительном воздействиях температуры 600— 850 °С в вакууме (остаточное давление 10_3 —10-4 Па), в воздушной среде и в аргоне (давление 105 Па). Исследованы материалы типа микролит ГБ-7, М-7 и уралит, образцы которых изготовлены методом горячего литья под давлением при температурах обжига 1400- 1750 °С.
На рис. 8.6 - 8.9 и в табл. 8.8 приведены электрические свойства (р , ег и Епр) микролита, ГБ-7, М-7 и уралита, а на рис. 8.8 и в табл. 8.9, 8.10 - их механические свойства в разных средах.
Характер температурной зависимости удельного объемного сопротивления разных по составу и технологии изготовления материалов корундовой керамики в диапазоне 100-850 °С практически одинаков в воздушной среде, в вакууме и в среде аргона. области 200-850 °С значение р снижается на пять-шесть порядков (в зависимости от типа материала - рис. 8.6, а-в).

Рис. 8.6. Температурные зависимости р корундовых керамических материалов в разных средах:

Рис. 8.7. Температурные зависимости tg δ (а) и ег (б) корундовых керамических материалов при частоте 50 Гц в воздушной среде:
1 - микролит; 2 - М-7
а - вакуум; б - воздушная среда; в - аргон; 1 — микролит; 2 - ГБ-7; 3 — М-7; 4 — уралит
Тангенс угла диэлектрических потерь tg6 и диэлектрическая проницаемость ег увеличиваются при нагревании материала до 600 °С, при этом лучшие результаты получены у микролита (рис. 8.7), что хорошо согласуется с данными температурной зависимости р (рис. 8.6, б).

Таблица 8.8. Зависимость Епр, МВ/м, корундовых керамических материалов от времени старения в разных средах при высоких температурах

Примечание. Значение со знаком > указывает на перекрытия по поверхности образца.
Рис. 8.9. Зависимость р корундовых керамических материалов от времени воздействия разных газовых сред при температурах 2D и 850 °С;
а — вакуум; б — воздух; в - аргон; 1,1- микролит; 2, 2 — ГБ-7; 3, 3' — М-7; 4, 4' — уралит; 1—4 — при 20 °С; 1 '—4' — при 850 °С

Таблица 8.9. Зависимость разрушающего напряжения при статическом изгибе, МПа, корундовых керамических материалов от времени старения в разных средах при высоких температурах


Материал

Температура испытания и старения, °С

Исходное
состояние

Время старения, ч

 1000

3000

6000

9000

 

Вакуум

Микролит

20

148

179

164

161

170

 

850

116

162

148

169

163

ГБ-7

20

205

178

191

-

197

 

850

197

160

143

142

165

М-7

20

145

159

148

-

153

 

600

260

-

230

235

 

850

110

132

151

Уралит

20

112

131

117

128

119

 

600

172

-

161

-

119

 

850

145

142

149

-

-

 

Воздух

Микролит

20

148

169

179

166

170

 

850

116

132

144

147

140

ГБ-7

20

205

167

192

121

135

 

850

196

96

114

118

85

М-7

20

145

207

-

-

197

 

600

194

266

209

 

850

110

-

120

-

Уралит

20

132

131

147

-

126

600

_

179

166

112

137

 

850

145

142

-

-

-

 

Аргон

Микролит

20

148

199

168

-

-

 

850

116

120

130

_

-

ГБ-7

20

205

172

188

-

-

 

850

190

133

120

_

-

М-7

20

145

160

170

-

_

 

850

110

138

123

_

_

Уралит

20

112

131

121

-

-

850

145

142

134

-

-

Значения р, tgδ и ег определяли на образцах размером 50x50х2 (3) мм, при этом для определения tgδ и ег на образцы наносили методом катодного напыления слой платины, т.е. измерительный электрод диаметром 25 мм, охранное кольцо шириной 5 мм, высоковольтный электрод диаметром 40 мм.

Таблица 8.10. Зависимость ударной вязкости, кДяс/м2, корундовых керамических материалов от времени старения в разных средах при высоких температурах

Температурная зависимость механической прочности (относительного изменения разрушающего напряжения при статическом изгибе) микролита, ГБ-7, М-7 и уралита приведена на рис. 8.8.
За 100% принято значение напряжения материалов в исходном состоянии при 20° С (σ0)- С ростом температуры значение σ//σ0 увеличивается у микролита, М-7 и уралита и уменьшается у ГБ-7. Первое объясняется снятием или перераспределением внутренних напряжений, возникающих при комнатной температуре, второе - наличием в материале ГБ-7 стеклофазы, приводящей к резкому падению механической прочности под воздействием высокой температуры (более 400 °С), у остальных материалов снижение значения at/a0 наблюдается лишь при 600 - 850 ° С [60, 61].

Определение значений разрушающего напряжения при статическом изгибе проводили на образцах размером 25x40x2 мм.
На рис. 8.9, a-в показаны зависимости удельного объемного сопротивления керамических материалов от времени воздействия разных газовых сред при высокой температуре. Можно сделать вывод, что значения удельного объемного сопротивления корундовой керамики в разных средах в диапазоне температур 600-850 С, в пределах 9000 ч старения стабильны.
Изменение электрической прочности этих материалов при длительном воздействии температуры 600—850 °С в вакууме, в воздушной среде и в аргоне приведено в табл. 8.8.
Электрическую прочность определяли на образцах, представляющих собой стаканчики с внешним диаметром 30 мм, толщиной стенки 5 мм, высотой 35 мм и толщиной дна (зоной пробоя) 0,5-1 мм. Принимая во внимание большой разброс значений Епр из-за неоднородности образцов, достигающий 50%, можно судить о стабилизации значений Епр в процессе старения при температурах 600-850 °С в разных средах.
Постоянство значений пробивного напряжения в вакууме при длительном воздействии температур 600, 650 и 700 °С ранее уже было отмечено при исследовании образцов муллитокорундовой керамики [62]. Зависимость механической прочности корундовых материалов от воздействия повышенных температур показана в табл. 8.9 и 8.10. После старения в разных средах испытания механических свойств материалов проводили в воздушной среде. Разрушающее напряжение при статическом изгибе определяли на образцах 25x40x2 мм, ϭуд - на образцах 10x15x2 мм.
С учетом разброса значений σизΓ и ϭуд, достигающего 50% вследствие неоднородности материала, можно считать, что уровень механической прочности корундовой керамики постоянен в течение 9000 ч старения при температурах 600-850 °С в разных газовых средах.
В результате исследования свойств электроизоляционных керамических материалов на основе А12О3 можно заключить, что все исследованные материалы являются высоконагревостойкими, близки по свойствам, стабильны при старении в разных средах при температурах до 850 °С. Некоторое преимущество по электрическим свойствам имеет микролит.



 
« Высоковольтные выключатели переменного тока   Диспетчерский пункт района распределительных сетей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.