半导体釉的制作与特性

发布时间：

2024-09-29 08:30

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通常输变电设备外绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在外绝缘表面形成一层导电膜，导致绝缘水平大大降低，在强电场作用下出现的放电现象，即行业所说的“污闪” 。污闪问题长期以来一直困扰着电力系统和铁路运输行业，成为电力输变电和电气化铁路的技术发展瓶颈。尤其是随着工业污染和雾霾的日趋严重，污闪事故越来越多，严重威胁着高压电网和铁路轨道接触网的安全性和可靠性，给人民的生命安全和国民经济造成巨大的损失。

传统瓷绝缘子防污闪的措施有定期停电清扫、增大绝缘子爬距、在绝缘子表面涂敷憎水涂料等，采用复合绝缘子又存在老化、腐蚀、高温变形等问题容易导致防污失效，以上措施均不能有效解决“污闪” 问题。同时冬季绝缘子表面的覆冰对电力系统和铁路运输行业正常供电也有重大隐患。

针对上述问题，采用半导体釉制作的绝缘子因表面有一定电流通过，其热效应可以很好解决“污闪” 和覆冰问题。因此采用半导体釉制作的绝缘子对推进电瓷产业特色发展具备了重要的示范意义和社会经济效益。

一、半导体釉制作条件

1.原料

基础釉用原料：长石、石英、长丰泥、淘洗宜春土、淘洗江门土、烧滑石、硅灰石、章村土。

导电粒子用原料：碳酸钡、硅酸锆、二氧化锰、三氧化二铁、二氧化铬、二氧化锡、三氧化二锑、二氧化钛、二硅化钼等。

2.设备

生产设备：包含但不限于球磨机、除铁器、振动筛、搅拌机、施釉机、补水机等。

检测设备：比重杯、粘度计、激光粒度分析仪、百分厚度仪、计时器、称量器等。

二、技术要求

1.基础釉用原料要求

表1 基础釉用原料要求

2.导电粒子用原料要求

导电粒子用原料工业纯度应不小于99.2%。

3.制釉

基本要求

球石与原料按配料要求比例装入球磨机进行研磨一定时间形成釉浆，出磨前检测粒度，合格后过筛除铁并进行陈腐，试烧对比标准样后进行批量制成。

配料

球石清理后宜按ф15/ф20/ф25/ф30mm规格及20:30:30:20体积比准备，配料中的料球水比例宜按1:1.6:0.6~0.8并适时调整保持一定稳态。

球磨

采用球磨机研磨，球磨时间宜结合粒度和细度要求进行适时调整，激光粒度应不大于10um，球磨细度先过60目筛，用325目筛余量宜在0.02~0.08%范围内。

铁点检查

研磨放浆前应通过2道200目的筛网后进行铁点检査。铁点检查采取抽样方式，每池搅拌均匀后抽取5kg浆料，过 200目筛后铁点数每0.5mm范围内不大于5个。除铁器应具有合理的检定周期，除铁棒应具有预定使用要求的磁性特性。

釉浆特性

釉浆水分控制比例：浸釉棕釉水分：(47±1) %，浸釉灰釉水分：(46±1) %，喷釉釉浆水分: (35±1) %。粘度不大于25s，高温流动度不小于45mm，陈腐时间不少于1d。试烧后应光滑平整、无色差，与标准样块目测对比应无明显差异。

4.施釉

釉浆调制后通过浸、喷、淋等动作手段进行施釉形成釉坯。

坯体表面打磨干净，根据需求方图纸要求对所需部位进行施釉作业。施釉前釉浆搅拌宜不小于0.5h，釉浆性能检测应符合表2要求。施釉过程中应持续搅拌，釉层厚度依据客户订货技术条件确定。

表2 施釉工序控制参考项目

烧成

半导体釉烧成温度宜保持在1220～1280℃范围内。

性能检测

釉面外观：釉面应平整均匀，无釉滴、回头釉、缺釉、粘硅和其它附着杂质等釉面缺陷。

孔隙性试验：釉面进行孔隙性试验后不应有任何渗透现象。

泄漏电流：试验采用瓷件上法兰端接高压（额定运行电压），下法兰接地进行检测，以客户订货技术条件为准，泄漏电流宜在1.0±0.5mA范围内。

表面电阻率：应在10^6～10^10Ω范围内。

半导体釉