Высоконагревостойкая электрическая изоляция - Исследование свойств корундовых керамических материалов

• изоляция
• температура

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

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.