陶瓷绝缘子的抗热震性

发布时间：

2021-05-12 14:51

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定义

抗热震性，又称抗热冲击性，俗称热稳定性。陶瓷绝缘子材料及成品抵抗温度激烈变化不至损坏或破坏的性能。

性能简介

陶瓷绝缘子材料及其制品承受温度激烈变化而引起内部温度梯度时，在材料内部会因收缩或膨胀受阻产生热应力，当热应力超过材料强度极限时，产生开裂、破坏和机械强度降低等现象。

影响因素

影响陶瓷绝缘子抗热震性的主要因素还是绝缘子的材料特性，如材料的热膨胀系数、导热系数、弹性模量、材料固有强度、断裂韧性等。

一般地讲，热膨胀系数越小，材料因温度变化而引起的体积变化小，相应产生的温度应力小，抗热震性越好；热导率大，材料内部的温差越小，由温差引起的应力差越小，抗热震性越好；材料固有强度越高，承受热应力而不致破坏的强度越大，抗热震性好；弹性模量越大，弹性越小，材料产生弹性变形较小而不能缓解和释放热应力，对抗热震性不利。

改善途径

陶瓷绝缘子材料的抗热震性是其力学性能和热学性能的综合表现，因此，一些热学和力学参数，如线胀系数、热导率、弹性模量、断裂能是影响陶瓷绝缘子抗热震性的主要参数。提高陶瓷绝缘子材料抗热冲击断裂性能的措施，主要是根据上述抗热冲击断裂因子所涉及的各个性能参数对热稳定性的影响。

(1) 提高材料强度σ，减小弹性模量E ，使σ/E提高。这意味着提高材料的柔韧性，能吸收较多的弹性应变能而不致开裂，因而提高了热稳定性。热应力是弹性模量的增值函数，由于陶瓷材料的弹性模量比较高，其所产生的热应力也较高。一般弹性模量随原子价的增多和原子半径的减小而提高，因此选择适当的化学组分是控制陶瓷材料弹性模量的一个途径。

(2) 减小材料的线胀系数α。固体材料的线胀是由于原子热振动而引起的，晶体中的平衡间距由原子间的势能所决定，温度升高则原子的振动加剧，原子间距的相应扩大就呈现出宏观的线胀。α小的材料，在同样的温差下，产生的热应力小。

(3) 提高材料的热导率λ。λ大的材料传递热量快，使材料内外温差较大的得到缓解、平衡，因而降低了短时间热应力的聚集。热震好的陶瓷材料，一般应具有较高的热导率。

陶瓷绝缘子,抗热震性