电瓷材料显微结构与力学性能的研究(续二)

(上接《电瓷避雷器》2 0 0 0年第 4期第 2 4页 )4.2　晶相含量对电瓷材料力学性能的影响4.2 .1　晶相含量对弹性模量的影响文献 [43]中指出 ,立方形颗粒增强复合材料的弹性模量可以由下式表示 :E0 /Ep=　 Ep+(Em-Ep) (1-Vp) 2 / 3Ep+(Em-Ep) (1-Vp) 2 / 3[1-(1-Vp) 1/ 3](19)式中 ,Ep 为分散颗粒相的弹性模量 ,Em为基体的弹性模量 ,Vp 为分散相的体积分数。玻璃相的弹性模量可由下式求出 [46 ]:Em =0 .93dM∑iTmi Xi (2 0 )式中 ,d为玻璃密度 ,M为玻璃分子量 ,Tmi为 i组分熔点 ,Xi 为 i组分的摩尔分数。上式Em 的单位为 GPa,Tmi的…     

电瓷材料显微结构与力学性能的研究(续三)

(上接《电瓷避雷器》2000年第5期第14页)4.4　电瓷材料力学性能间的关系综合(14)式、(41)式和(43)式可以得到电瓷材料的强度判据:σb=1Y2E0e-2p[γ0+K1(Ep-Em)+K2Δα2ΔT2EpEm(Ep+Em)RVp/Vg].3VP/4R(1-VP)(48)　　此式综合了气孔率、晶相种类、晶相量、晶粒大小和玻璃相各种显微结构因素对电瓷材料的强度和断裂韧性2Eγ的影响,其中E0可由(19)式求出。断裂韧性的表达式:　　KIC=2Eγ=2E0e-2p[γ0+K1(Ep-Em+K2Δα2ΔT2EpEm(Ep+Em)RVp/Vg](49)比较(48)式和(49)式可以看出,高弹性模量的晶相和高晶相含量可以得到高的强度和韧…     

电瓷材料显微结构与力学性能的研究

系统地研究了气孔率、晶相量和晶相种类对电瓷材料弯曲强度、冲击弯曲强度、断裂韧性、弹性常数的影响 ,结果表明 ,电瓷材料可以按脆性颗粒增强玻璃复合材料来处理。在此基础上建立了电瓷材料力学性能与显微结构因素的定量关系 ,揭示了电瓷材料的强度和断裂韧性与晶粒大小的关系存在相反的趋势。还研究了电瓷材料在静载和交变载荷下的疲劳现象 ,结果表明 ,电瓷材料存在疲劳现象和疲劳极限 ,动疲劳极限低于静弯曲强度的 70 % ;电瓷材料的静疲劳和动疲劳存在相似的关系     

我国电瓷材料的组成、性能及显微结构

整理和统计分析了80年代以来我国在电瓷材料方面所进行的大量性能试验研究结果、相应产品特性以及制造工艺上的特点;在此基础上评述了我国主要电瓷材料的组成类型、性能水平和显微结构特征、产品性能与制造工艺的关系,并提出了改进电瓷材料特性和产品性能的几点意见.     

铝质高强度电瓷显微结构与强度关系的研究

系统地分析了铝质高强度电瓷中晶相、气孔、裂纹等显微结构对电瓷强度的影响 ,并研究了原料、配方及生产工艺与电瓷显微结构的关系。结果表明 ,材料的显微结构是决定电瓷强度高低的关键因素 ,而原料、配方和生产工艺又决定了电瓷材料的显微结构。因而 ,从原料着手 ,通过配方和生产工艺的改进来优化设计瓷显微结构是提高产品强度的有效途径。     

氧化焰烧成铝质高强度电瓷显微结构分析

通过实验,证明了氧化焰烧成铝质高强电瓷是可行的,并通过XRD、SEM等手段对电瓷的显微结构进行了分析。结果表明,晶相组成与分布、晶粒形状与尺寸、气孔及玻璃相是影响铝质电瓷材料强度的主要因素。     

十五家中小厂电瓷材料显微结构剖析

对１５家中小厂２５种电瓷试样进行了显微结构分析。阐述了提高原料质量和加强工艺控制对改善瓷质显微结构的重要性。     

十五家中小厂电瓷材料显微结构冲析

对１５家中小厂２５种电瓷试样进行了显微结构分析。阐述了提高原料质量和加强工艺控制对改善瓷质显微结构的重要性。     

电瓷材料断口分析与失效机制

用金相断口分析的方法，从宏观和微观两方面对电瓷材料在动疲劳、静疲劳和静弯曲条件下的断裂特征进行了分析比较；指出疲劳裂纹起因于表面缺陷和气孔；电瓷材料裂纹一般绕过石英和刚玉晶体，沿玻璃相和莫来石相扩展。     

电瓷材料的烧结性能研究

比较了用热膨胀仪和耐火度测定仪测定电瓷材料烧结温度的结果,并用热膨胀仪探讨了电瓷材料的烧结温度与升温速率的关系。研究表明:用热膨胀仪测定电瓷材料的烧结温度和烧结温度范围信息量大、准确度高、可靠性好。电瓷材料烧结温度Ts与升温速率V的对数满足线性关系,能较有效地评价在不同升温速率下的烧结温度。     

Fe_2O_3、TiO_2杂质与高压电瓷材料的机械性能

对Fe2O3、TiO2含量不同的电瓷坯料分别进行了烧结实验,并通过机械强度测试分析其性能变化。运用X射线衍射、扫描电镜等测试技术对材料内部晶体结构进行了分析,讨论了Fe2O3、TiO2在不同气氛中的作用机理。结果表明,Fe2O3、TiO2含量提高,瓷坯烧结温度降低,尤其是Fe2O3含量增大时机械强度显著下降。     

莫来石短纤维增强矾土质电瓷材料的研究

以普通矾土质陶瓷材料为基体,以莫来石短纤维为增强体,研究并制备了高强度复合电瓷材料。结果表明:在普通矾土质陶瓷材料中加入少量的莫来石纤维能够大幅度提高材料的弯曲强度。在不改变基体配方和不提高烧结温度的条件下,纤维的最佳加入量是4%,制备莫来石短纤维增强矾土质电瓷复合材料弯曲强度可达180MPa,较基体材料提高80%。     

高压断路器灭弧室瓷套低温力学特性研究

高压断路器灭弧室瓷套断裂事故会严重影响电网供电的安全可靠性,针对瓷套断裂事故易发生在冬季低温环境的问题,建立了灭弧室瓷套的电-热-结构多场耦合有限元模型,对不同低温环境下瓷套的应力分布情况进行了计算分析,并研究了最大拉应力随环境温度变化的规律。根据结冰过程中质量守恒的特征,推导了瓷套胶装区域孔隙结冰膨胀的数学模型,计算分析了孔隙结冰膨胀下瓷套的应力分布情况及不同孔隙尺寸结冰膨胀下的最大拉应力变化规律,结果表明:最大拉应力的分布位置会变为结冰孔隙所在的位置,且随着孔隙半径的增大,最大拉应力增大的程度会越来越大。本文研究成果可为低温环境下瓷套运行状况评估提供有效的理论指导和参考。     

电瓷干法成型刀具的研制与应用

通过对电瓷干法成型的分析,介绍了干法成型刀具的种类、设计及制作,并结合实际生产坯件的伞形、修坯工艺、修坯机械等方面阐述了成型刀具的应用情况。电瓷干坯件的成型刀具主要有合金、高铝瓷等几种材质。高铝瓷陶瓷刀具的制作关键是要控制好氧化铝粉的细度、颗粒级配、成型密度、刀具结构的设计、烧制及修整等方面。刀形主要有封闭和敞口形。封闭形刀的切削阻力稍大,但修坯效率较高;敞口形刀主要适用于爬距大、伞间距小的伞形,此刀形修坯时是点接触,切削阻力较小,可大大降低坯件应力的产生。刀具的使用须结合修坯设备、坯件的伞形,确定最佳的适用方案。     

水泥基材料电特性的研究进展

水泥基材料的电特性与材料的结构和性能密切相关．回顾了水泥基材料电特性的研究历史，介绍了国内外水泥基材料电特性的研究方法及进展，并指出了当前水泥基材料电特性研究的特点和急需解决的问题．     

钙芒硝盐岩力学特性的研究

通过基本的力学实验,得出钙芒硝盐岩这一特殊岩石类型的抗压强度为18.86MPa,抗拉强度为2.59MPa,实验发现钙芒硝盐岩是一种软岩,其破坏形式属于典型的柱状劈裂破坏,同时也说明盐岩在自然条件下是脆性材料。通过长时间的蠕变实验,回归出钙芒硝盐岩蠕变在不同应力水平下随时间变化的曲线,其抗压强度50%时的曲线方程为ε(t)=0.009t0.3265,抗压强度80%时的蠕变曲线方程为ε(t)=0.0098ln(t)-0.0014,应力水平高时其蠕变速率高于低应力水平的蠕变速率。     

陶粒混凝土力学性能的试验研究

采用正交设计试验方法,研究水泥用量、水灰比、陶粒掺量等因素对陶粒轻质混凝土7d、28d抗压强度及体积密度的影响,确定最佳配合比,并利用SPSS统计分析软件对试验结果进行方差分析。