氧化锌电阻片在脉冲电流下的残压分散性研究

大能量吸收场合用氧化锌避雷器采用多柱并联结构,由于氧化锌电阻片之间电学性能分散性的影响导致各并联柱之间存在分流不均匀现象,制约了避雷器整体的能量吸收能力。研究了商用氧化锌电阻片在不同脉冲电流波形(4/10μs、8/20μs、2 ms方波)和能量下残压的分散特性以及相应的失效方式,包括单次脉冲和重复脉冲两类实验。单一脉冲下,不同脉冲波形下的残压分散性随脉冲能量呈现两段特性,即小于阈值能量时残压分散性基本不变化,大于阈值后迅速增大。重复脉冲下,氧化锌电阻片晶界出现劣化,但残压分散性基本保持不变。在大电流区,氧化锌电阻片晶界被击穿,其电流-电压特性主要受晶粒电阻控制。因此,电阻片的残压分散性主要受氧化锌晶粒电阻分布以及脉冲下热特性影响。氧化锌电阻片在4/10μs、8/20μs脉冲波形下的主要失效形式为沿面闪络,在2 ms方波下主要发生穿孔和炸裂。     

镨系氧化锌非线性电阻微观结构及性能

采用X-射线衍射,扫描电子显微镜和X-射线能谱等方法,分析了镨系和铋系非线性电阻的微观结构;测试了不同烧成温度下镨系氧化锌非线性电阻片的电位梯度、残压比、泄漏电流和体密度。结果表明,镨系氧化锌非线性电阻在组成方面避免了铋系的一些固有缺陷,高温下成分相对稳定;镨系的微观结构只包括ZnO和以氧化镨为主的晶界层,与铋系相比,它增加了晶粒边界层的有效面积。以上两种因素使镨系易于实现较高电位梯度和较大通流容量。烧成温度对镨系及铋系性能的影响比较相似。在配方和工艺设计方面,如何对氧化锌晶粒生长进行有效制约,增加单位厚度晶粒数目,是实现高电位梯度的关键,而综合性能的提高,有赖于在烧成温度范围内对温控点进行有效控制。     

高性能氧化锌电阻片的研究进展

综述了氧化锌电阻片的导电机理、老化机理、添加剂以及制备工艺等方面的研究进展,并从三方面指出了高性能氧化锌电阻片的发展趋势。①提高ZnO粉体的质量,如制备纯度高、粒径分布好、易于分散的纳米ZnO粉体,特别是将其他掺杂成分如Bi2O3等在制粉过程引入,制备纳米复合粉末,将可从根本上改善掺杂成分的均匀性,从而大幅度地提高氧化锌电阻片的性能;②采用新的烧结工艺,如微波或微波等离子烧结氧化锌电阻片,已展示良好的应用前景,但还存在工艺控制稳定性和规模化生产等问题。因此,应进一步探讨和完善新的烧结工艺,以降低烧结能耗,提高烧成质量和产品合格率;③开发高电位梯度的氧化锌电阻片是电网系统用避雷器小型化的关键,特别对超高压、特高压输变电工程意义重大;④加强相关基础理论的研究,尤其是晶界现象、导电机理、失效模式及其与显微结构关系的研究。     

氧化锌非线性电阻片的电容量与冲击性能关系的研究

对氧化锌非线性电阻片的一些实验现象规律进行了分析和研究,发现氧化锌非线性电阻片的电容随烧成温度和烧成时间的延长而增大,而且电容与电位梯度和冲击性能有很大的相关关系,为研究和考察氧化锌非线性电阻片的大电流冲击性能提供了一种新的方法和途径     

氧化锌非线性电阻片侧面高阻层釉的研究

介绍氧化锌非线性电阻片侧面高阻层釉的研究情况.结果表明:高阻层釉配方中加入部分阀片本体中的添加剂及助熔成分后,高阻层釉浆涂于阀片生坯侧面一次烧成,具有釉面光滑,烧结致密,釉与坯膨胀系数相适应等表面特性.电阻片能够耐受4/10μs、65kA大电流冲击不闪络,荷电率0.85以上.对提高电阻片的方波通流容量起到了良好的作用.且工艺简单、烧成温度范围宽,适合于工厂大批量生产.     

优化配方和工艺提高氧化锌电阻片电位梯度的研究

分析了影响氧化锌电阻片电位梯度的配方和工艺因素。氧化锌电阻片的性能是以配方为基础,靠工艺来保证和实现的。对电阻片的配方和工艺进行优化。配方中添加了抑制晶粒长大的氧化钇,提高了电阻片的电位梯度,满足了GIS避雷器对高电位梯度电阻片的需求。同时电阻片电位梯度的提高可降低产品制造成本。     

提高氧锌电阻片性能的研究

本文就氧化锌电阻片的烧成制度,采用氧化物的盐类原料以及预掺加施主杂质以提高电阻片的性能进行了探讨。     

国内外优异氧化锌电阻片的性能分析

通过分析测试国内外氧化锌电阻片的电气性能结果及化学成分,发现电气性能优异的原因是在配方中未添加Cr_2O_3和SiO_2成分,而添加了其他微量元素,从而改变了烧成后电阻片的微观结构。通过参考引证有关研究文献和专利,研发出的新型氧化锌电阻片配方的电气性能效果较好。     

ZnO非线性电阻片掺杂改性的研究

结合测试结果,讨论了稀土氧化物掺杂及烧成工艺对电阻片微观组织结构以及电气性能的影响。结果表明,在传统生产配方中掺入Y2O3等稀土氧化物,通过掺杂改性,可以使电阻片中的晶粒尺寸减小,提高电阻片的电位梯度(达到276.8V/mm);在不同的烧成温度点(1190℃、1220℃、1250℃)下,认为1220℃为最佳烧成温度,此时电阻片的能量吸收能力得到提高,同时其它电气性能如泄漏电流和压比等保持良好。     

氧化锌的理化性能对金属氧化物电阻片电性能的影响

氧化锌是生产电阻片的主要原材料,氧化锌的理化性能对电阻片的质量起着至关重要的作用。通过对氧化锌的理化性能:主含量、杂质含量(钾、钠、铁、镉、铅)、粒度、晶型结构、水分、盐酸不溶物及金属锌含量进行测试分析。根据多年测试经验,对氧化锌测试方法及关键技术条件要求进行了可行性改进,并结合生产实际使用情况,跟踪分析电阻片质量状况,判断氧化锌理化性能要求对电阻片电性能的影响。研究表明,氧化锌中铁、金属锌及钠等杂质含量过多能使电阻片的漏流增大,铅杂质含量过多能使电阻片的方波性能下降,铜、钠杂质含量过多能使电阻片的压比升高。为了控制氧化锌中的杂质含量和提高电阻片的产品性能,建议生产上使用0号锌锭间接法生产的氧化锌,粉体颗粒形状最好接近球状,粒度范围最好控制在0.43-0.55μm之间。     

掺杂纳米级Bi_2O_3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

从样品制备,烧结过程,纳米级Bi2O3添加量及电性能测试等方面介绍了掺杂纳米级Bi2O3对生产高热容量、大通流能量ZnO压敏电阻片性能的影响。试验结果表明:采用纳米级Bi2O3(x(Bi2O3)≥0.61%)代替普通Bi2O3,提高了老化及工频耐受性能,使烧成温度降低到1075℃,同时还降低了生产成本;并使电阻片的其它电气性能有所提高或保持原有的水平。     

提高ZnO电阻片电性能的研究

ZnO电阻片电气性能的提高对金属氧化物避雷器的运行可靠性起着重要的作用。采用振动磨加搅拌球磨及行星高能球磨工艺后,ZnO电阻片的烧成体积密度提高了0.97%,梯度提高了约30V/mm,U5kV/U1mA降低了0.1左右,600A/2ms方波全部通过。采用药膜04作为粘结剂,优化了成型粒料匹配,流动性提高了39s,坯体的微观结构均匀,ZnO电阻片方波通过率有所提高。应用纳米材料于有机绝缘层中,D5ZnO电阻片的筛选合格率从92.3%提高到98.5%,D6ZnO电阻片的筛选合格率从91.2%提高到98.3%,D7ZnO电阻片的筛选合格率从90.1%提高到97.8%。4/10大电流耐受能力也明显提高,!30ZnO电阻片4/10大电流耐受能力达65kA。     

ZnO-Bi_2O_3系MLCV稳定性的研究

研究了不同温度(900～1040℃)下烧结的ZnO-Bi2O3系叠层片式压敏电阻器(ML-CV)的热稳定性和8/20μs电流脉冲冲击稳定性,发现1000℃烧结的MLCV试样的稳定性最好,其压敏电压变化率的温度系数低于1.67×10-4/K,电脉冲冲击后压敏电压和分线性指数的变化率分别仅为0.25%和4.27%。然后分析了烧结气氛对MLCV在1 mA直流负载作用下压敏电压稳定性的影响,发现当垫料中添加剂的质量百分比比试样中添加剂质量百分比高20%时,MLCV试样压敏电压的稳定性最高。     

提高氧化锌非线性电阻片通流容量的研究

高电位梯度氧化锌非线性电阻片上流过冲击电流时,吸收的冲击能量成比例增加,要求电阻片的通流容量也成比例提高,研制高电位梯度电阻片首先要提高氧化锌电阻片的通流容量。将传统的氧化锌电阻片生产工艺中的搅拌罐混合浆料方式改用搅拌球磨机混合,可提高浆料的流动性和各成分分散的均匀性,电阻片通流容量即得到很大程度的提高,电阻片的单位体积冲击能量吸收能力从100J/cm3提高到250J/cm3。     

添加ZnO对高强瓷性能影响的研究

高强瓷配方中铝矾土用量较大,要兼顾工艺性能,采用继续增加矾土含量来提高瓷质强度是有困难的。采取在原高强瓷配方中添加少量的ZnO,并研究随着ZnO添加量的增加,高强瓷配方坯料和瓷质各项性能的变化情况。试验得出,在高强瓷配方中添加2%的ZnO,可以使瓷质的显微结构得到明显改善,瓷质机械强度有较大幅度的提高,最大可提高15%左右,并仍保持着良好的制造工艺、电、热等各项性能,指出利用原有工艺条件生产更高等级电瓷产品的有效途径。     

氧化锌半导电粉料的研究

以ＺｎＯ粉料为主体，添加多种金属氧化物粉料，通过混料，高温热处理，研磨过筛，测试伏安特性，探索半导化程度和添加物对电阻率的影响，得到一种ＺｎＯ半导电粉料，可用于大电机线棒防晕半导漆的填料。     

纳米复合技术改善ZnO压敏电阻微观结构及电性能一致性的研究

采用氨浸法制备ZnO纳米复合压敏瓷料的工艺手段,研制出压敏场强大于330V/m m,漏电流小于1μA,非线性系数大于58的压敏电阻器,电性能的一致性要优于普通压敏电阻器的5～10倍。用扫描电镜和能谱对瓷体显微结构及面扫成分进行了分析,讨论了ZnO压敏电阻材料结构和电性能的关系。研究表明,加入纳米复合粉制备压敏电阻是降低大规模生产中的成本,提高ZnO压敏电阻电性能及其一致性的有效途径。     

对含添加剂细水雾灭火系统的分析

含添加剂细水雾灭火系统是当今火灾科学研究的热点之一。结合细水雾灭火系统的灭火机理对碱金属化舍物和泡沫添加剂的灭火效果进行了分析，指出了影响含添加剂细水雾灭火系统灭火性能的主要因素。讨论了目前含添加剂细水雾存在的问题，并展望了系统今后的研究方向和发展趋势。     

广州某淤泥地基固化改良试验及优化配比研究

广州南沙港某油罐仓储区工程淤泥地基拟采用固化剂加固,为了找到各固化剂的最佳掺量,取该工程场地的典型淤泥,采用正交法设计了18组固化剂添加方案,通过室内试验研究了水泥、石灰、石膏、水玻璃和减水剂5种固化剂对淤泥无侧限抗压强度的影响,并根据模糊优选决策理论,利用成本等4项评判指标对其中满足强度要求的7组固化剂添加方案进行了优选。结果表明,5种固化剂中,水泥掺量对强度的影响最大,石膏掺量的影响最小。水泥、减水剂、水玻璃、石膏和石灰掺量分别为5%、0.5%、2%、4%和8%时的固化剂添加方案相对优属度0.885 3为最大,是综合最优方案。试验结果为该工程进行大面积地基加固处理提供了可靠的技术参数,采用该综合最优方案的现场大面积加固效果非常好。     

Critical review of recent development in fiber reinforced adobe bricks for sustainable construction

This paper presents a state-of-the-art review of research on the utilization of fibers (predominantly derived from waste materials) as reinforcement in adobe brick production. Recycling of these wastes provides sustainable construction materials and helps to protect the environment. Specimen preparation and test procedures are outlined. The effects of addition of these wastes on the physical and mechanical properties of adobe bricks as presented in the literature, are investigated. The main results for each additive are presented and discussed. It is concluded that improved adobe brick properties can be expected with the addition of combination of waste additives. The use of waste materials in the construction industry is generally of interest and useful for engineers and designers seeking sustainable solutions in construction. It is also of interest to researchers actively seeking to develop methodical approaches to quantifying, optimising and testing the performance in use of such waste material additives.