真空中氧化铝陶瓷表面耐压试验研究

为提高真空中陶瓷绝缘子的整体耐压水平．对真空中氧化铝陶瓷的沿面闪络行为进行研究，选用95氧化铝陶瓷和掺锰铬氧化铝陶瓷进行表面耐压试验，结果表明：测试过程对陶瓷绝缘子沿面闪络电压有较大影响；在相同条件下，掺锰铬瓷的沿面耐压能力明显比95氧化铝陶瓷高；同时，真空中原始表面较磨加工表面具有更高的耐压强度。     

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿测试的影响分析

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿电压的测试有着重要的影响.笔者对5种常用的电极结构作用下的静电场进行了仿真,并对不同电极结构作用导致的氧化铝陶瓷介电击穿位置的形貌进行了显微分析.仿真结果显示:在氧化铝陶瓷-绝缘油-电极的三相点处存在很强的电场集中现象,绝缘油内的最高电场强度远大于氧化铝陶瓷内的最高电场强度,因此在陶瓷击穿之前必然已发生了绝缘油的击穿,从而影响电场分布.介电击穿位置的形貌分析显示,氧化铝陶瓷的介电击穿主要发生在三相点附近,与仿真结果复合.     

锰铬体掺杂氧化铝陶瓷及其金属化

基于95%氧化铝陶瓷开展锰铬体掺杂改性,掺杂后陶瓷样品的表面二次电子发射系数明显减小,表面电阻率显著降低,从而使其具有更高的表面绝缘能力(真空中)。针对锰铬体掺杂陶瓷样品开展了金属化试验,结果表明:通过对金属化膏剂配方和工艺的适当调整,体掺杂陶瓷的金属化效果良好,气密性和机械强度均满足使用要求。     

锰铬体掺杂对氧化铝陶瓷绝缘子性能的影响

为改善氧化铝陶瓷绝缘子的沿面耐压能力开展体掺杂实验研究。以95％(质量分数,下同)氧化铝陶瓷瓷料为基料,选择Cr2O3和MnCO3作为添加剂制备掺杂样品,并对该陶瓷样品进行了性能参数测试及沿面耐压、体击穿、金属化等实验研究。结果表明：与目前常用的95％氧化铝陶瓷相比,锰铬掺杂氧化铝陶瓷具有更优越的表面性能。同一条件下,掺杂样品沿面耐压能力更强。采用新设计金属化配方及工艺,锰铬掺杂瓷样品金属化效果更佳。同时,体掺杂对氧化铝陶瓷体性能(体耐压水平、抗折强度等)没有十分明显的影响。进一步分析表明：锰铬掺杂降低了氧化铝陶瓷的表面电阻率和表面二次电子发射系数,从而使其具有更强的沿面绝缘能力。此外,在对陶瓷样品组成结构分析的基础上,就锰铬掺杂对氧化铝陶瓷的改性机理进行了探讨。     

真空中高压电极结构的单次脉冲沿面闪络耐压研究

电极作为高压绝缘子的加载对象,在电真空器件中有着至关重要的作用,合理的电极结构设计可以有效地提高高压器件的沿面耐压。笔者从实际的应用出发,针对几种新型电极结构进行了电场仿真和实验耐压实验,给出了不同电极情况下,氧化铝陶瓷的耐压结果。结果表明,新型电极结构能有效减弱氧化铝陶瓷三结合处的电场强度,并在一定程度上提高绝缘子耐压能力,相对于平板电极,其平均最高耐压提高了55%。     

弯曲电极结构对真空中氧化铝陶瓷沿面闪络耐压的影响

氧化铝陶瓷以其良好的绝缘性能广泛应用于高压真空器件,起到绝缘和支撑作用,但氧化铝陶瓷的沿面闪络现象严重制约了其耐压性能。分析了阴极金属-陶瓷-真空三结合处电场局部增强的原因,对阴极金属电极结构对柱状氧化铝陶瓷三结合处电场分布影响进行了仿真和单次脉冲耐压试验研究,给出了不同电极情况下,氧化铝陶瓷的耐压结果。结果表明,弯曲电极结构能有效减弱氧化铝陶瓷三结合处的电场强度,并且随着金属电极弯曲长度的增加而明显减小;相对于平板电极,弯曲电极的平均最高耐压提高了45%。     

真空中陶瓷绝缘子的沿面闪络现象及其研究进展

陶瓷绝缘子沿面闪络是制约电真空器件绝缘性能、影响设备正常运行的关键因素之一。本文介绍了关于真空中陶瓷绝缘子沿面闪络物理机制的各种假说，着重阐述了二次电子发射雪崩理论，分析了影响陶瓷绝缘子闪络电压的各种因素，提出了从陶瓷材料角度提高闪络电压的方向，总结了绝缘子沿面闪络现象的研究现状，展望了今后的研究方向与发展趋势。     

真空中弯曲电极对沿面闪络耐压的影响

闪络起始于阴极三结合点局部场强增强引起的电子发射,如何抑制局部场强过高对于提高沿面闪络电压有着至关重要的作用。本文分析了三结合点场强局部增强的原因,通过ANSYS软件对弯曲电极结构进行了仿真计算,得出该结构对三结合点的场强增强有抑制作用并且抑制的效果与弯曲的长度有关,并经过耐压测试对其进行了进一步的论证和分析。     

基于二维X射线衍射技术的TiH2薄膜残余应力分析

氢化钛（TiH₂）的多数X射线衍射(XRD)峰与Mo的衍射峰峰位很接近,采用传统θ-2θ扫描X射线衍射方法很难获得Mo基底上TiH₂薄膜的较好的衍射峰形。本文采用XRD分析了Mo基底上TiH₂薄膜的残余应力,为获得足够的薄膜衍射信息,通过掠入射二维X射线衍射法消除了薄膜基底衍射信号对薄膜衍射峰的干扰影响。采用纳米压痕仪测得的TiH₂薄膜样品的弹性模量及TiH₂薄膜的（311）衍射晶面,利用掠入射二维X射线衍射法和侧倾法测定了TiH₂薄膜样品中不同深度范围的残余应力。测试结果表明,在TiH₂薄膜样品中,随着深度的增加,薄膜样品中的残余应力由张应力逐渐转变为压应力,且张应力和压应力均表现为呈椭圆形分布的正向应力。     

氧化铝陶瓷表面二次电子发射特性及测量

利用电子束致二次电子发生装置,选择具有不同组成、相同尺寸(φ25mm×0.3mm)的Al2O3陶瓷样品进行表面二次电子发射系数的测量,在相同实验条件下获得了典型的表面二次电子发射特性曲线.同时,就测试过程中的实验现象以及组成对Al2O3陶瓷二次电子发射特性的影响进行了简要分析和讨论.结果表明:组成不同的Al2O3陶瓷样品具有明显不同的二次电子发射特性,适当的体掺杂有利于降低Al2O3陶瓷二次电子发射系数和改善表面性能.此外,由于测试过程中试验参数的变化对测量结果具有明显影响,为了保证测量结果的一致性和可比性,应采用相同的试验方案并尽可能确保各试验参数的稳定性.