Реферат Електроізоляційна кераміка

року міністерство освіти Російської Федерації

>Уфимский Державний Нафтовий Технічний Університет

Кафедра автоматизації виробничих процесів

>Реферат на задану тему:

 

«>Электроизоляционная кераміка»

>Виполнил:  

ст. грн.АЭ-01-01Швиткин К.Є.

Перевірив: ПраховаТ.Ю.

Уфа 2004

 

>СОДЕРЖАНИЕ:

                                                                                                                      стор.

1. Класифікація й захопити основні властивостіелектроизоляционной

     кераміки 2

2. Основні сировинні матеріали дляелектро-изоляционной кераміки 6                      

3. Технологія виробництваелектрокерамических матеріалів

     і виробів 9

4. Механічна обробка іметаллизация керамічних з-

     >делий 18

Додатка 22

Список літератури 31

1.КЛАССИФИКАЦИЯ І ОСНОВНІСВОЙСТВАЭЛЕКТРО-ИЗОЛЯЦИОННОЙКЕРАМИКИ

>Электроизоляционная кераміка є матеріал, отримуваний зформовочной маси заданого хімічного складу з минералов і оксидів металів. Будь-якакерами ка, зокрема іелектроизоляционная,— маті ріал багатофазний, що зкристаллической, аморфною та газової фаз. Її властивості залежить від хімічного і фазового складів, макро- і мікроструктури і зажадав від технологічних прийомів виготовлення./1/

У електричної і радіоелектронної промишленности керамічна технологія широко застосовується виготовленнядиелектрических, напівпровідникових, п'єзоелектричних, магнітних, металокерамічних та інших зделий. Нині, особливо зпроникновением в побут електронної техніки, зелектроизоляционной кераміки виготовляються десятки тисяч найменувань виробів масою від десятих часткою грама до сотенькилограммов і розмірами від кількох основних міліметрів за кілька метрів. Нерідко вироби з кераміки, головним чином ізелектрофарфора, покриваютьсяглазурями, що зменшує можливістьзагрязнения, покращує електричні і механічні властивості, і навіть зовнішній вигляд вироби./14/

>Электрофарфор є основнимкерамическим матеріалом, які упроизводстве широкого асортиментунизковольтних і високовольтних ізоляторів та інших ізоляційних елементів під робочоюнапряжением до 1150 кВ перемінного й до 1500 кВ постійного струму./8/

Перевагиелектрокерамики переддругимиелектроизоляционними матеріалами зі перебувають у тому, що з її можна виготовляти ізолятори складної конфігурації, крім то го вона не має широкий інтервал спечення.Сирьевие матеріали мало дефіцитні, технологію виготовлення виробів щодо проста./15/Электрофарфор має досить високимиелектроизоляционними, механічними, термическими властивостями у сфері робочих тимператур; він витримує поверхневі раз ряди, слабко піддається старіння, стійкий до впливу атмосферних опадів, багатьоххимических речовин, сонячних променів ірадиационних випромінювань./8/

У зв'язку з передачею енергії високий, і надвисоким напругою на далеке рас стояння різко зросли вимоги до якості високовольтних ізоляторів, переважно до механічної міцності./12/

Останніми роками випускаються надійнівисокопрочние ізолятори оптимізованою конструкції зелектрофарфора високого качества. Відомо, що міцність порцеляни при стискуванні в 10—20 разів більше міцності при згибе чи розтягненні.

За призначенням компоненти порцеляни различаются на пластичні іотощающие, а, по ролі при термічній обробці — на плавні ікристаллорбразующие.

Механічна міцність порцеляни значною мірою залежить від механічних властивостей і кристалічною структуриотощающего матеріалу, і навіть освічених у процесі випалу сітчастих волокнистих мікроструктур кристалічною фази (зокрема, голокмуллита).Стеклофаза у структурі порцеляни погіршує механічну міцність, як і та наявність пір, несприятливо які впливають розподіл напруг.

Нарівні зі звичайним порцеляною налагоджений випуск порцеляни з підвищеним змістоммуллита, порцелянакристобалитовий ікорундовий. У цьому кремнезем в шихті частково заміненийкорундом./13/

Більшістькорундових кристалів при випалюванні залишається в вихідної форми і завдяки високому опору пружною деформації утворює міцний каркас мікроструктури. Незначна частка розчиняється встек-лофазе і причина виникнення вторинногомуллита. Відповідно до табл. 1 (див. докладання), механічна міцністькорундового порцеляни значно вища міцності звичайного порцеляни.

Найперспективнішим єкорундовий порцеляна./16/

Слід очікувати, що традиційні шппсоби виробництва, т. е. лиття ізоляторів в гіпсові форми, а великих опорних зляторов — склейка окремих елементів до випалу, замінюється пластичнимпрессовани їм, видушуванням масивного циліндра чи трубки з додатковою обробкою на копальніровальних верстатах, і навіть ізостатичним пресуванням заготовок із наступною автоматической обробкою. Використання послід нього способу виробництва ізоляторівсущественно скоротить технологічний цикл іобъ їм трудовитрат./5/

По ГОСТ 20419-83 (відповідає СП РЕВ 3567-83) «Матеріали керамічні електро технічні» ці матеріали з приводу їх складуклассифицируются так:

Група 100 матеріали з урахуваннямщелоч-

                            нихалюмосиликатов

                             (порцеляни):

>Подгруппа силікатний порцеляна, зі-

110 тримає до 30% А12Про3;

>Подгруппа силікатний порцеляна тон-

110.1кодисперсний;

>Подгруппа силікатний порцеляна през-

111сованний;

>Подгруппа силікатний порцеляна ви-

112сокой міцності;

>Подгруппа глиноземний порцеляна

120 (у якому 30—50 %

                                  А1203);

>Подгруппа глиноземний порцеляна

130 високої міцності, зі -
тримає понад 50 %
А1203.

Група 200 матеріали з урахуванням сі -
                                >ликатов магнію (>стеати-

                               ти) :

 Подгруппастеатит пресований;

  210

 Подгруппастеатит пластичний;

  220

 Подгруппастеатит ливарний

  220.1

Група 300 матеріали з урахуванням прибл -

                              сида титану,титанатов,
                              станнатов іниобатов;

>Подгруппа матеріали з урахуванням прибл-

310сида титану;

>Подгруппа матеріали з урахуваннямти-

340танатов стронцію, вис-­
>мута, кальцію;

>Подгруппа матеріали з урахуваннямти-

340.1таната кальцію;

>Подгруппа матеріали з урахуванням

340.2стронций-висмутовоготи-

                        таната;

>Подгруппа матеріали з урахуванням

350титаната барію з>r до

                          3000;

>Подгруппа матеріали з урахуваннямти-

350.1таната барію, стронцію,

                          вісмуту;

>Подгруппа матеріали з урахуваннямти-

351таната барію зр понад

                          3000;

>Подгруппа матеріали з урахуваннямти-

351.1таната барію,станната іцирконата кальцію.

Група 400 матеріали з урахуванням
                              алюмосиликатов магнію
                               (>кордиерит) чи барію
                               (>цельзиан), щільні:

>Подгруппакордиерит;

410

>Подгруппацельзиан.

420

Група 500 матеріали з урахуванням
                              алюмосиликатов магнію,
                               пористі:

>Подгруппа

510 матеріали на

>Подгруппа основіалюмосиликатов

511 магнію, пористітермо

>Подгруппа стійкі;

512               

>Подгруппависококордиеритовий

520 матеріал, пористий;

>Подгруппависокоглиноземистий
530 матеріал, пористий, тер -
                        мостойкий.

Група 600глиноземистиематериа-­
                              ли (>муллитокорундовие):

>Подгруппа глиноземний матері-

610 ав, у якому 50 —65 % А1203;                  

>Подгруппа глиноземний матері-

620 ав, у якому 65 —80 % А1203;

>Подгруппа глиноземний матері-

620.1 ав, у якому 72 —77 % А1203.

Група 700високоглиноземистие мало -
                              териали (>корундовие):

>Подгруппависокоглиноземистий

780 матеріал, у якому

                         80—86 % А12Про3;

>Подгруппависокоглиноземистий

786 матеріал, у якому

                         86—95 % А12Про3;

>Подгруппависокоглиноземистий

795 матеріал, у якому

                         95—99 % А12Про3;

>Подгруппависокоглиноземистий

799 матеріал, у якому понад 99 % А1203./1/

>Электроизоляционние керамічні маті ріали за призначенням класифікуються зі гласно табл. 2 (див. докладання)./16/

Якщо пори кераміки повідомляються між собою і злочини поверхнею вироби, вонаназивается «пористої», т. е. має «відкриті» пори.

Усі керамічні матеріали більш-менш пористі. Навіть у обпаленої до максимальной щільності кераміці обсяг пір (за критих) становить 2—6 %, а пористих малотериалах— 15—25 %.

Відкрита пористість вимірюєтьсязначени їмводопоглощения, т. е. кількістю води, поглощаемим матеріалом до насичення іотне сінним до масі сухого зразка.

Там, коливодопоглощение проразца вбирається у 0,5 %, визначенняпористости часто застосовується якісний метод:прокраска зразків у 1 %->номспиртовом розчині фуксину. Наявність відкритоїпористости визначається проникненнякрасителя в товщу зразка.

Для характеристики щільності кераміки вживають параметр — що здається щільність, його значення 1800—5200кг/м3./13/

2. ОСНОВНІСЫРЬЕВЫЕМАТЕРИАЛЫ ДЛЯПРОИЗВОД-СТВАЭЛЕКТРОЛЯЦИОННОЙКЕРАМИКИ

Сировинні матеріали дляелектрофарфора. Для виготовлення електро порцеляни основними сировинними матеріалами служать вогнетривкі глини, кварц,пегматити, польовішпати, каоліни, глинозем,ашарит і циркон (для відповідноглиноземистого,ашаритового іцирконового фар фора), крейда і доломіт (як плавнів, переважно, в глазурі) та інших.

>Огнеупорние глини і каоліни поставшиляют собоютонкозернистие (від колоїдноїдисперсности до розмірів частинок менше двохмкм) водніалюмосиликати; їм характерна шарувата структура.

Основними складовимитонкозернистой фракції глинистих порід є мінераликаолиновой групи з хімічними формулами А12Про3 xx2SiO2 •2Н2Про (>каолинит), А12Про3 •2SiO2 •4Н2Про (>галлуазит) та інших. Для виробництва високовольтного порцеляни вітчизняними завдами використовуються глини і каоліни,химиче ський склад яких і було втрати щодо маси припрокаливании наведені у табл. 3 і 4 (див. докладання).

>Кварцевие матеріали.Кристаллический кремнеземSiO2 одна із основних компонентів порцелянової маси, якийвводят у складі шихти як кварцевого піску чижильного кварцу. Розмір гранул кварцівих пісків становить 0,05—3 мм.Кристаллический кремнезем існує у кількох полиморфних формах; три основні — кварц,тридимит ікристобалит. Натомість кварц ікристобалит мають- і-модификации,тридимит —-,- і-модификации.Стабильними формами є-кварц (при темпера турі нижче 573 °З),-тридимит (870—1470 °З) і-кристобалит (>1470—1710°С). Перехід з однієї модифікації кремнезему до іншої зіпровождается зміною обсягу, щільності та інших параметрів. За виробництва електро кераміки використовуються піски і жильний кварц, хімічний склад яких приведено у табл. 5 (див. докладання).

Залежно від родовища кварці шиї піски мають домішки (Fe2>O3,TiO2,A12>O3,CaO,MgO та інших.), найбільш небажані у тому числі Fe2>O3 іТiO2 (припустимий вміст трохи більше 0,15 %),СаО іMgO (трохи більше 0,2 %).

Польовішпати є без водніалюмосиликати, містять лужні (>Na+, До+) іщелочно-земельние (>Са2+)катиони. Основні види застосовуванихкерамическом виробництві польовихшпатов:калиевий (>микроклин) з приблизною формулою До2>О•А12>O3•>6SiO2, натрієвий (>альбит)Na2>O•Al2>O3•>6SiO2, кальцієвий (>анортит)СаО•А12Про3•>2SiO2 і барій (>цельзиан)ВаО•А12Про3•>2SiO2. Польовішпати завжди містять домішки оксидів заліза, магнію, кальцію та інших./18/

Кращим для ізоляційної кераміки по лівимшпатом ємикроклин. Через підвищеного змістуNa2>O в польовомушпа ті знижуються температура випалу, в'язкістьстеклофази кераміки й суттєвоухудшаются йогоелектрофизические властивості. Чим більший співвідношення До2Про іNa2>O в польовомушпате, краще властивості кераміки.

У зв'язку з обмеженістю запасіввисококачественного польового шпату дляпроизводства високовольтних ізоляторів використовуютьпегматити.

>Пегматити єкрупнозернистие кристалічні породи — суміш польового шпату з кварцом. Щодо хімічного складупегматитов і польовихшпатов приведено у табл. 6 (див. докладання).

>Глинозем — безводний оксид алюмініюAl2Про3 — є порошок зі середовищ ними розмірами сферичних гранул 50— 200мкм.Глинозем широко застосовується як основний компонент електро порцеляни іультрафарфора (з урахуванням корун так) і як самостійного матеріалу виготовлення високовольтних,високочастотних ізоляторів, конденсаторів, деталейвакуум-плотних вузлів (корпусівпредохраните лей, колб натрієвих ламп, корпусівполупроводникових вентилів,обтекателей антен, плат для інтегральних схем та інших.).

>Безводний оксид алюмінію існує у кількох кристалічних модифікаціях, у тому числі найстійкішою є-А12Про3 (корунд). Ця модифікація характеризується малимtg2•10-4, високим1014 >Ом•м, високоїтеплопроводностью і стійкістю дотермоударам, найбільшої щільністю (3999кг/м3).

Дві інші модифікації:-А12Про3 і-А12Про3, останню з яких собою зі єднання глинозему зі лужними іщелочно земельними оксидами, мають меншу плітность (відповідно 3600 і 3300—3400кг/м3) і вищі значенняtg (50•10-4 і 1000•10-4). Технічний глинозем є переважно-А12Про3 з частковим змістом гідратів глинозему.

При нагріванні-Аl2Про3 перетворюється на-А12Про3 із зменшенням обсягу на 14,3 відсотка. Дляуменьшения усадки кераміки при випалюванні технічний глинозем попередньо ліплять при темпіратуре 1450—1550 °З.

>Спектрально чистий корунд плавиться при 2050 °З, а вироби потім із нього при невеличкиймеханической навантаженні можна використовувати навіть за температурі до1800°С.

Для виробництваелектроизоляционнойкерамики застосовуються технічний глинозем (шість сортів),електроплавленний корунд і глинозем особливої чистоти залежно від на значення кераміки.

>Кальцит — карбонат кальціюСаСО3, передставляющий собою щільний кристалічний агрегат, називається мармуром, а при тонко дисперсною структурі — крейдою. При нагріванніСаСО3 розкладається із ЗІ2 >соглас але реакціїСаСО3 СаО + ЗІ2. Швидкість разложения залежить від швидкості підйому темпіратури і зажадав від тиску повітря. При нормальних умов температура розкладання складляет порядку 900 °З.

Для виробництваелектроизоляционнойкерамики переважно використовують крейда Бєлгородского родовища із вмістомСаСО3 щонайменше 98 %.

У кераміці карбонат кальцію використовує ся як основний компонент кристалічних фазтитанатов,станнатов іцирконатовкальция,анортита,волластонита, і навіть входить до складустеклофази різнихелектрокерамик і поливи.

>Ашарит —борат магнію2MgO•B2>O3•H2>O єстеклообразующим оксидом. Йоготвердость поМоосу — 4. Він додається вкерамические маси кількості 2—3 %.Ашарит у складіашаритового порцеляни вводять у вигляді попередньо приготовленогоспека зглинозема,ашарита і польового шпату вколичестве до 60 % маси, підвищенняелектроизоляционних властивостей порцеляни.

>ЦирконZrO2•>SiO2 (>цирконовая руда)имеет твердість 7—8; щільність його близько 4700кг/м3. Руду збагачують, внаслідок отриманоний циркон міститьZrO2 щонайменше 60 % і Fe2>O3 трохи більше 0,15 %.Циркон використовують у ролі основного компонента в стійкої до термоударам кераміки і у частиникристаллической фазицирконового порцеляни. У послід ньому разі циркон вводять у склад порцеляни замість кварцу, кристалічна фазакерами кі у разі представленацирконом імуллитом. Щодо хімічного складу сировини, утримуючищего цирконій, приведено у табл. 7 (див. докладання)./13/

Сировинні матеріали для інших напрямів кераміки. >Тальк різних місце народжень має склад, близька до3MgO•4SiO2•H2>O чи4MgO•5SiO2•H2>O, знезначительним кількістю інших оксидів. Найкращі різновиду тальку відрізняються малим зі держаннямСаО (від 0,2 до 1 %) і Fe2>O3 (від 0,3 до 0,8 %).Тальк повинен мати однорідний склад без прошарків, а втрати маси при прокаливании нічого не винні перевищувати 5—7 %.

Щодо хімічного складутальков, що використовуються виробництвастеатитов, приведено у табл. 8 (див. докладання).

>Диоксид титану —мелкодисперснийпоро шок білого кольору, з жовтуватим відтінком. Для природного і отриманого хімічним шляхом діоксиду титану характерний поліморфізм.

Технічні дані діоксиду титану приведени в табл. 9, хімічний склад — в табл. 10 (див. докладання)./17/

3. ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВАЭЛЕКТРОКЕРАМИЧЕСКИХМАТЕРИАЛОВ ІИЗДЕЛИЙ

У випадку технологічний процес виробництваелектрокерамических виробів можна схемою рис. 1 (див. докладання). Длякаждого конкретного випадку процес буде скільки видозмінюватися, однакотметить загальні у більшості випадків основні етапи виробництва: приготуванняформовоч іншої маси; оформлення заготовок виробів; сушіння,глазурование і випал виробів. У недоторих випадках обпалене вироби можуть піддаватися додаткової механічної проработке./5/

Приготуванняформовочной маси. Керамічнаформовочная маса характеризується розмірами і розподілом частинок; від рівня цього залежать щільність упаковки,влагосодержание і міцність заготівлі до випалу,технологические властивості матеріалу, і навітьхарактеристики обпалених керамічних виробів.

>Измельчение компонентів одна із основних процесів при приготуванні формовочних мас. Зазвичай, тверді мініральние компоненти маси спочаткуподверга ют грубому подрібнюванню вщековихдробилках ібегунах, потім просівають навиброситах щоб одержати заданої фракції, далі про переводять мокрий чи сухий тонкий помел наротационних кульових млинах періодичного чи безперервного дії.Сверхтонкий по мовляв роблять у струменевих млинах зис користуванням стиснутого повітря.

Ступінь подрібнення окремихкомпонен тов маси залежить від вимог,предъявляемих матеріалу, розмірів виробів і приміняемих способів оформлення, сушіння і випалу. При подрібнюванні зазвичай відбувається змішання компонентів маси. Ступінь подрібнення проверяютситовим імикроскопическим аналізу ми, а лабораторних умовах —седиментационним. Для видалення частинок залізаизмельченную масу пропускають через магнітний сепаратор.

>Обезвоживание водногошликера після мокрого помелу виготовляютьфильтр-прес се під тиском 0,8—3МПа. Маса, лишающаяся між пластинами фільтра як корівжей, залежно від призначення проходить різну обробку. При виготовленні мас для пластичній формовки коржі надходять дляпереминки ввакуум-пресси, з допомогою доторих забезпечується хороше вилучення повітря, остаточнапереминка є і витискання її через мундштук, що надаєзаготовкам певний профіль. Заготівліис користуються для формовки виробів пластичними методами.

Для приготування водного ливарного йшликера коржі розпускаються вшликерних мішалках у питній воді з добавкою електроліту і доводять ся до потрібної вологості. Післявакуумированияшликер подається на лиття.Безглинистие маси чи маси, зі невеликим змістом глинистих речовин (наприклад,конденсаторние маси, зі змістом близько 3 %бентонита) не піддають зневоднення нафильтр-прессе, а використовують як ливарнийшликер післявакуумировки.

При приготуванні мас, виділені на виготовлення виробів методомпрессования, коржі з добавкою відходівформовочной маси піддають сушінню і дробленню. Потім маса просівається, пропускається через магнитний сепаратор, вводяться сполучні речовини, виробляється ретельне перемішування іприготовляются гранульовані (гранули розміром 0,5—2 мм відділяють від пилу насоответствующих ситах)пресс-порошки.

Як сполучна речовина іпластифицирующего речовини в глинистих масах служить у так, абезглинистих масах — розчиниорганических речовин, наприклад розчинполивинилового спирту,бакелитовой смоли,воскообразние речовини — парафін,церезин та інших.

Для приготуваннягранулированногопресс-порошка широко приміняютраспилительние сушарки. У цьому воднийшликер з вологістю 35—50 %распиля ют форсункою чи обертовим диском в башенной сушилці дляподсушки й отримання гранул заданої вологості.Шарообразние гранули (розмірами переважно 0,3— 0,5 мм) мають вищу плинність, ніж порошок, отримуваний подрібненням сухий масси в млинах ударного дії.

При застосуванніраспилительних сушарок досягається істотна економія з допомогоюисключения з циклу низки операцій, зниження трудових іексплуатационних витрат.

При приготуваннішликера для гарячого лиття в металеві форми під тиском маса попередньо синтезується, дробиться, подрібнюється в барабанних чи вібраційних млинах до заданоїдисперсности (зазвичай питома поверхню 350—800 м2/кг). Потім вводиться парафін з добавкою олеїнової кисло лоти вобогреваемую до 70—80 °Злопастную,пропеллерную або ту мішалку.

>Ориентировочное кількість зв'язувальної, що складається з 95—97 % парафіну і 3—5 % олеїнової кислоти, вшликерах становить около 10 —15%.

Перед заливанням в форми гарячийшликервакуумируют в апаратах різноїконструкции./3/

Оформлення заготовок виробів. Узависи мости від складу, технологічних особливостей приготування маси, конфігурації, габаритних ж розмірів та масштабу виробництваизделий переважно застосовуються такі шппсоби виготовлення заготовок:пластичное формование, пресування з прес-порошків, лиття водногошликера в гіпсові форми, гаряче лиття під тиском в металеві форми івисокотемпературное пресування./2/

>Пластичноеформование належить доважнейшим методам оформленняелектротехнических виробів. Цей метод переважноприменяется при масовому виробництві різних порцелянових ізоляторів, іноді дляизготовления спеціальних виробів,стеатитових,кордиеритових, конденсаторних,глиноземистих та інших., зокрема і з мас, які містять глини, алепластифицированних органічними єднальними.

При виготовленні виробів пластичнимформованием керамічну масу піддають ретельної обробці,многократнойперемешке вленточном пресі,вакуумированию.

Суцільні товстостінні трубчастікерамические вироби оформляються з пластичній маси, зі допомогою потужнихвакуум-прессов. Остаточна конфігурація заготовокдостигается пластичнимформованием у обертающихся гіпсових чи металевих форми і механічної обробкою різанням. Цейметод застосовується під час виготовленнякрупногабаритних високовольтних ізоляторів іподобних їм виробів. Трубки, осі, стрижні з однією або кількох каналами та інші вироби з їх постійним поперечним перерізомизготавлива ют з пластичній маси способом протягання черезфильерние мундштуки на поршневих гвинтових, гідравлічних чи шнекових презсах. Такий спосіб є основним дляоформления заготовок різної конфігурації під час виготовлення конденсаторів, резисторів ідругих виробів.

Вироби, які мають форму тіл обертання, при невеликих випусках виготовляютьсямето будинок ручний ліплення в гіпсових формах.

>Прессование з прес-порошків одна із поширених і виробникних способів виготовлення повністю оформлених виробів заданої конфігурації чи заготовок для наступної механічної проработки виробів.

Залежно від конфігураціїпрессуемих виробів, ступеня пластичностіпресс-порошка й виконання вимог до виробів пресування можна проводити у різний спосіб. Так, різноманітний асортимент настановнихдета лей зстеатита іфорстерита, високовольтні конденсатори та інші вироби виготовляються сухим пресуванням із застосуванняммалопластичних прес-порошків зневоднимиорганическими (парафін, суміш парафіну з гасом та інших.) чигидроорганическими (водний растворполивинилового спирту) єднальними. Длямалопластичних прес-порошків у СРСРис обслуговують 2—5 %->ний водний розчинполивинилового спирту чи 6—14 %->ний розчин парафина в бензині чи гасі.

>Штампование застосовується головнимобразом для настановних деталей різної кін фігурації звисокопластичних матеріалів з великим змістом глин (порцеляни, радіо порцеляни,ультрафарфора тощо. буд.) і добавкоюгидроорганических пластифікаторів.

>Изостатическое пресування грунтується на всебічномуобжатии засипаного веластичную формупресс-порошка чи попередньо оформленої у спосіб заготівлі рідиною чи стиснутим газом.Изостатическое пресування в гумової формі шляхомприложения гідростатичного тиску рідини зазвичай називаютьгидростатическимпрессованием. Такий спосіб застосовується дляоформления заготовок деяких видів ізоляторів,пьезокерамических елементів та іншихподобних виробів. Він забезпечує отримання плітних і однорідних заготовок.

>Високотемпературное пресування приміняется переважно щоб одержати недоторих спеціальних виробів простий форми. Воно залежить відспекании керамічного малотериала під тиском за високої темпера турі внагревостойких формах, у своїйоформление і випал виробів поєднуються у єдиній операції. Вихідний матеріал застосовується у вигляді порошків чи гранул. Тиск, темпіратура і тривалість пресуванняопределяются складом матеріалу, розміром і конфігурацією виробів тощо. п.

>Литье воднихшликеров в пористі форми одна із найстаріших способів оформлення керамічних виробів. Такий спосіб широко застосовується й зараз, головнимобразом для виробів із спеціальних видівкерамики — для великогабаритних керамічних конденсаторів, антеннихобтекателей, і навіть різних виробів складної форми.

При заливцішликера в пористу, найчастіше гіпсову форму, внаслідок поглинання вологи стінками форми їхньому поверхні про роззується досить щільний і міцний шар керамічної маси.

Розрізняють дві основні способу виливки виробів. При зливальному способі післяобразования внутрішній боці форми шару масси необхідної товщини що залишилосяшликер виливается з форми. При наливному способі від фільтрований маса заповнює всю порожнину форми. Для оформлення заготовок звнутрен ній порожниною наливним способом до форми вставляється пористий сердечник.

Гаряче лиття під тиском застосовується переважно виготовлення виробів складної форми з точними розмірами з не пластичних матеріалів і завтовшки стінки трохи більше 10 мм.Литье виготовляютьспециальних апаратах в металеві форми за нормальної температури 70—80 °З повагою та надмірному тиску 0,1—1МПа.

У форму заливаєтьсявакуумированнийшликер, що надходить під тиском в порожнину металевої форми і добре заполняет.Затвердеваниешликера відбувається за охолодженні форми. Метод оформлення зделий дуже трудомісткий.

>Обточканеобожженних керамічних виробів широко застосовується під час виготовлення ізоляторів та інших виробів, мають форму тіл обертання.

Заготівлі для наступноїобточки підлозі сподіваються методом протягання (>екструзии)пластич іншої маси. У окремих випадках заготівлімо гут отримати та інші способами — ізостатичним пресуванням,шликерним литтям тощо. п.

Дляобточки використовують горизонтальні і вертикальні токарні верстати, забезпечені спеціальнимирезцедержателями. Наобточку матеріал подається або уподвяленном (>влажная облицювання), або у сухому стані (суха поворот). У окремих випадках виробляється поворот заготовок, минулихпредварительний (утильний) випал./5/

Сушіння,глазурование і випалелектрофарфорових виробів. Сушіння. >Электрофарфоровие вироби, отримані методами протягання, пресування та інші методами які подолалиобточку на верстатах, містять 17—18 % вологи; кілька меншу вологість маютьзаготов кі настановних виробів. Для видалення вологи до залишкової вологості 0,2—2,0 %фарфоро шиї вироби піддаються сушінню в сушильних камерах різної конструкції. Чим більший габаритні розміри і товщина стінкиизоля торів, тим менше мусить бути залишкова вологість./6/

Існують такі види сушінняизделий:конвективная, коли він вироби нагреваются теплим повітрям,уносящимиспаряющуюся вологу; радіаційна, коли він промениста енергія йде від електричних нагрівачів;радиационно-конвективная, в до торою поєднуєтьсяконвективний ірадиационний нагрівання. Такий спосіб найефективніший при сушінню великих і середніх ізоляторів. Сушіння струмами промислової та високої годинутоти застосовується дляпровялкикрупногабаритних вологих заготовок.

Для сушіння використовуютьсясушильниеагрегати періодичного і безперервного дії. Перші, переважно, йдуть на великогабаритних ізоляторів. Для виробів середньогогабарита а також дрібніших переважно при змінюють сушарки безперервного дії (кінвейерние, тунельні) з більшою виробляйтельностью.

По способу нагріву виробів існують сушаркиконвективние, радіаційні іконвективно-радиационние, за способомиспользования газів — однократного і багаторазового насичення, і навіть використовують повітря замкнутому циклі, за способом рухуизделий в сушильних камерах та канали — тунельні (з періодичним переміщенням зделий) і конвеєрні (з безперервним міськізонтальним чи вертикальним).Горизонтальная конвеєрна сушарка є камеру довжиною 8—10, шириною 3—5 івисо тієї 3—4 м, вертикальна конвеєрна сушило ка — камеру довжиною і заввишки 5—6 м.Туннельние сушарки безперервного дії є камеру довжиною 20 — 25, заввишки 2,5—3,5 м. Їх ширина залежить від доличества паралельно що у тунелівагонеток з ізоляторами.

>Глазурование. >Электрокерамическиеизделия покривають тонким (0,1—0,3 мм) шаромглазури (склоподібний покрив), що значно підвищує їх механічні властивості,изолирует від впливу навколишнього середовища,улучшает зовнішній вигляд і електроізоляційні свійства, забезпечуєсамоочистку ізоляторів у процесі експлуатації.

Хімічний відсотковий склад (щодо маси) глазурі, використовуваної під час виготовленняизоля торів в електротехнічній промисловості:SiO2—66,0—72,2; А12Про3—11,7—17,2;RO—5,7—7,7; R2>O—4,2—5,4. Для приготуваннякоричневих поливи зазвичай замість частини кварцевого піску вводять порцеляновий бій, і барвники, зі тримання що ушихтовом складі складляет 16,0—35,4 %.

>Красители для поливи застосовуються щоб надати глазурі певного кольору. У качестве барвників зазвичай застосовуються оксиди заліза, хрому, марганцю та інших., найчастіше —хромистий залізняк, марганцева руда іпиролюзит. Зміст барвників в глазурі зіставляет 8—13 %.

Хімічний відсотковий склад коричневої глазурі:SiO2—65,7—68,3; А12Про3(>ТiO2)—13,4—13,8; Fe2>O3—2,1—2,3;СаО —3,8—5,1;MgO—3,7—4,7;Na2>O—1,2—2,1; До2>О—1,9—2,2;Сr2Про3— 2,6—3,1. Сировиною тих поливи служать природні матеріали.

У радіотехнічної та електронної промишленности дляглазурования широкоиспользуютсястеклоемали різних марок з темпіратурой розм'якання560—710°С. Такі стіклоемали з урахуванням силікату свинцю з добавкою оксидів металівBaO,Na2>O, K2>O та інших.характеризуются високимиелектроизоляционними показниками, які у табл. 11 (див. докладання).

Від якостіглазурного покриття залежить механічна міцність полив'яних виробів (наявність мікротріщин та інших дефектівможет служити причиною зниження цього щезателя). Виникнення початкових тріщин в глазурі залежить від рівня гладкості його поверхні і зажадав від забезпечення стану стискування глазурі на керамічному виробі. Значення напряжений в полив'яних виробах та його рас прерозподіл залежить від умов випалу і охлаждения, від співвідношення значень ТКl >керамики і глазурі, від рівня розвиткупромежу точної зони на контакті кераміка — глазур. Найбільш суттєвий чинник — розбіжність у значеннях ТКl керамічного матеріалу іглазури. Виникнення цека і брикатиглазури також залежить від значення ТКl.Глазурь тільки тоді ми підвищує механічну інность кераміки, коли вона в перебуваючинии стискування. Коли ТКl глазурі більше ТКlкерамики, створюється напруга розтяги, і механічна міцність кераміки знижується. Так, при ТКl глазурі (4,5—5,5)/10-6 До-1 інность при розривіглазурованного порцеляни зіставляет 140—130МПа, а при ТКl глазурі (6—7) • 10-6 До-1 — 120—70МПа.

>Висушенние заготівлі ізоляторів перед випаленнямглазуруются методами поливу,окунания чи розпорошенняглазурной суспензії плітностью 1400—1700кг/м3.Глазурование в зависимости від розмірів заготовок ізоляторів здійснюють із застосуванням верстатів карусельного типу, конвеєрних машин та підвищенняних пристроїв значних ізоляторів.

У прохідних і підвісних ізоляторахелектрическое полі з поверхні ізоляторів не рівномірно, а зволожених і забруднених ізоляторах ступінь нерівномірності різкоусиливается і призводить до частковим розрядам, котрий іноді до перекриття. Нерідко вирівнювання електричного поля, і навіть захисту від радіо- і телевізійних перешкод застосовують ізолятори в цілому або частково покритіполупроводящей глазур'ю. Питома поверхове опірполупроводящей глазурі становить 102—109 >Ом.

Для вирівнювання електричного поля (особливо в покритті внутрішньоїповерхности прохідних ізоляторів) прихильніше низька опір напівпровідниковоїглазури, та заодно потрібно враховуватиособенности конструкції ізолятора. З іншого боку, за низького опір глазурі імовірніше виникнення теплового пробою по глазурі. Зазвичай верхня межа визначаютьекспери ментальним шляхом залежно відтермоустойчивости, опору і умовексплуатации ізолятора. У цьому підтермоустойчивостью мається на увазі температура, при до торою удільне поверхове опір глазурі зменшується вдвічі проти опором за нормальної температури, прийнятої нормальної. Що ця температура, тим більшатермоустойчивость глазурі.

Якість ізоляторів зполупроводящей глазур'ю за їїексплуатаци у зовнішніх вустановках погіршується внаслідок ерозії проводячищего компонента у місцях контакту зметаллической арматурою. Зносостійкістьглазурних покриттів залежить від хімічного складу./6/

>Полупроводящая глазур представляє зі бій композиційний матеріалпреимуществен але з електронним характером електропровідности і складається з 20—40 % (щодо маси)електропроводящих кристалічних компонентів і 60—80 %стеклообразующих оксидів. Укачествеелектропроводящих компонентівиспользу ют Fe2>O3,TiO2,Cr2>O3,ZnO,SnO2,Sb2>O3 та інших. оксиди та його тверді розчини чи хімічні сполуки, а ролістеклообразующих компонентів зазвичай застосовують оксидиSiO2, А12Про3,CaO,MgO,BaO та інших.

>Полупроводящую глазур готують в різний спосіб. В одній способуелектропроводящие істеклообразующиеоксиди подрібнюють і змішують помелом мокрим способом. Отриманийшликер необхідної консистенції завдають на поверхнюзаготов кі ізолятора за прийнятою технологіїглазурования.

При застосуванні інших засобів електро проводить компонент синтезують окремо як хімічного сполуки чи твердого розчину шляхом випалу. Отриманий продукт подрібнюють мокрим способом у відомих про порцій, потім здійснюють помел зістекло-образующими компонентами.

Застосовувана в електротехнічній промишленностиполупроводящая глазур для зляторов має наступний відсотковий хіміческий склад (щодо маси): F2>O3—7,9; А12Про3—13,4;SiO2—52,5;TiO2—20,2;CaO—1,07: >MgO—1,2; R2>O—2,4; втрати припрокаливании—2,18. З такої суміші спільним мокрим помелом в кульових млинахприготовляетсяглазурная маса, яка наноситься на поверхню заготівлі ізолятора.Обжиг ізоляторівпроиз водять втуннельной печі чи горнилі при тимпературе 1320—1420 °З. Питомаповерхностное опір має значення 10—80МОм,термостойкость становить 60—70 До,механическая міцність при статичному вигиніглазурованних стандартних зразків підвищується приблизно 15—20 %.

Опубліковано дуже багато робіт з описом отриманняполупроводящей глазурі. Використовуючи оксиди металів якпроводящего компонента глазуріТiO2—>1040, Fe2>O3—>5010,Сг2Про3—>4050% (щодо маси) істеклообразующие оксидиSiO2 —7377, А12Про3—1217,MgO —>29,CaO—28 % (щодо маси), спільним змішанням можна отримати роботу глазурі з питомим опором 10—1000МОм. Опір глазурі то, можливо зменшено рахунок зменшення концентраціїТiO2.Полупроводящая глазур з урахуваннямоксидов металів Fe2>O3—16,ТiO2—7,2,SnO2—13,6 якелектропроводящего компонента і оксидів металівSiO2—44,1, А12Про3—8,6,CaO— 2,9,MgO—1,7, R2>O—2,2 % (щодо маси) вкачествестеклообразующего компонента може мати удільні поверхневі опору 3,4—12,2МОм,термостойкость 70 До.

У цьому слід пам'ятати, що зі зміною температури випалу ізоляторівсопротивление глазурі внаслідок кристалізації змінюється в межах.

Температура про жига, °З 1270 1320 1350 1380

Питома поверхностное

>сопротивление,МОм 12,0 3,4—8 18—23 1500—3500

Японська фірма «>НихонГайси» якелектропроводящего компонентаполупроводящей глазурі рекомендує суміш оксидівSnO2 іSb2>O5, а ролістеклообразующего компонента — звичайнуглазурную масу (>SnO2—>8594 іSb2>O5—>615 %, вмолярних частках). Приготування глазурі здійснюється слідующим чином. КомпонентиSnO2 іSb2>O5 змішують і ліплять при1000—1300°С вокислительной атмосфері; 25—45 % (по мас се) обпаленого матеріалу подрібнюють до середнього розміру частинок 44мкм, змішують з 55—75 % (щодо маси) звичайноїглазурной маси для ізоляторів і ліплять протягом 2 год вокислительной атмосфері при 1200—1430 °З. Отриманийспек подрібнюють до середнього раз міра частинок 44мкм. Далі, щонайменше ніж 70 %спека змішують зглазурной масою (неболее ніж 30 %).Глазурование роблять за ухваленій у керамічної промисловості тихнологии.Обжиг полив'яних заготовок зляторов ведуть у відновлювальноїатмосфере відповідно до прийнятої режиму випалу. Найкращі результати під час випробуванняподвесних ізоляторів отримано при технологическом процесі приготуванняполупроводящей глазурі, описаному далі. Співвідношенняелектропроводящих оксидів:SnO2—88,Sb2>O5— 12 % (вмолярних частках). Змішуваннякомпонен тов із часточками розміром трохи більше 44мкм виробляється у порцелянових барабанах, йкая суміш для освіти твердого розчину заміщення обпікається в електричної печі при1150°С протягом 2 год.Электропроводящий порошок у кількості 35 % (щодо маси) смішивают з 65 %глазурной маси для ізоляторів і ліплять в електричної печі протягом 2 год при1350°С.Спек подрібнюють. Питома поверхностное опір такогоспека 5—12МОм.Спек подрібнюють до середнього розміру частинок 44мкм. Виробничаполупроводящая глазур містить 80 % подрібненого порошкуспека і 20 % каоліну чи глини.Глазурованная поверхню має злегка сєроватий колір, опір 26—42МОм.Изоля тори витримують 16—16,5 кВ без пробою за умов сильного забруднення і зволоження. За опублікованими даними такі глазурі проладают високоїкоррозионной стійкістю стосовноелектролитам і високоїтермо стійкістю (понад сто До).

>Обжиг порцелянових виробів єважним, часом завершальним процесом виробництва. У процесі випалу,преимущественно на стадії нагріву, видаляється вода,виделяются гази, відбуваютьсяполиморфние перетворення матеріалу, змінюються розміри і плітность, утворюються кристалічні і аморфні фази й трапляються інших процесів.Обжиг і охолодження ведуться при заданих температурному, газовому і гідравлічному режимах з урахуванням габаритів виробів і конструкції приміняемих печей. Для випалу порцеляновихизделий використовують полум'яні печі періодичного і безперервного дії, для малогабаритних виробів і виробів спеціального призначення — електричні печі періодичного інепреривного дії з допомогоюсилитових та інших нагрівачів на основідисилицида молібдену, інколи ж нагрівачів з захисної середовищем.Обжиг керамічних ізоляторівявляется наддорогої операцією техно логічного процесу приготування порцеляни. Для випалу великогабаритних ізоляторів також використовують полум'яні печіпериодичес кого дії, круглі (сурми),прямоугольние, одне-, двох- і триповерхові, зі стаціонарним чи висувнимподом. Робочий обсяг круглих печей, які у виробництві, становить від кількох основних до 120 м3.Нагревпе чий виробляється з допомогою тепла від згоряння рідкого чи газоподібного палива; продукти згоряння вступають у робочу камеру та прогревают перебувають у горнилі ізолятори; охлаждение виробляється повітрям, які пройшли через камеру з обпаленими ізоляторами. Прожиг виробів на полум'яних печах періодичної дії виробляється укапселях,устанавливаемих наподу печі.Обжиг у великих кололих печах потребує великого лікарського витрати палива й утрудняє механізацію процесу завантаження ізоляторів.

Останніми роками почали застосовувати прямокутні камерні печі обсягом до 80 м3 з великимподом, особливо випалуоднотипних великогабаритних заготовок ізоляторів стрижневого типу, застосування якихпозволяет механізувати і трудомісткі технологические процеси, підвищити продуктивності праці, скоротити цикл випалу, знизитиудельний витрата енергії, автоматизувати режим і реальне середовище випалу.

>Печи безперервного дії даютьвозможность безперебійного випуску готової продукції при меншому витратах палива. Вонизначи-тельно економніше періодичних печей. Умови праці обслуговуючого персоналузначительно краще, аніж за роботи періодичних печах.

>Туннельние печі дають змога механізації і автоматизації процесу випалу. З цих причин тунельні печі широко застосовуються для випалу великогоассортимен та ізоляторів і єперспективними. Для випалу порцелянових ізоляторів використовуються тунельні печі кількох типів довжиною 140, до 2,3 і заввишки до 2,2 м.Обжигаемие вироби встановлюються в вагонетки,футерованнихогнеупорним малотериалом. Режим випалу (температурні, газовие і гідравлічні параметри) у всій довжині печі контролюєтьсяконтрольно-измерительними приладами й у часі залишається постоянним.

Основою правильного ведення процесу про жига є дотримання температурного і газового режиму (створення нейтральній, окислительной чи відновлювальної середовища).Ре жим випалу вибирається залежно від властивостей матеріалів і дрібних розмірів виробів. Фактическая температура випалу, виробів може бути кілька відрізнятиметься від оптимальної, що ні віддзеркалюється в ролі виробів (не більше інтервалу спеченого стану). Цей інтервал є важливим виробничої характеристикоюелектрокерамическогоматериала: до різних матеріалів він у межах 10—80 До. Температура випалу щодо різноманітних керамік становить 1100—2000 °З повагою та більш./3/

4.МЕХАНИЧЕСКАЯОБРАБОТКА ІМЕТАЛЛИЗАЦИЯКЕРА-МИЧЕСКИХИЗДЕЛИЙ

Механічна обробка. У сучасному техніці знаходять широке застосуваннякерамические вироби, відповідні жорсткимтребованиям точності розмірів, форми і чистоте обробки поверхні. Забезпечити виполнение цих вимог способами звичайній керамічної технології неможливо. Виготовлені вироби мають незначні відхилення розмірів від заданих, зумовлені деякою нестабильностью усадки у процесі сушіння іобжи га. Значення усадки залежать як від складу матеріалів, і від деякихтехнологических операцій./7/

Для отримання керамічних виробів, мають точну величину і високі чистоту поверхні, використовують механічну обробку обпалених виробів шляхомшлифования. Дляшлифования переважно використовують шліфувальні кола і рідше порошки забразивних матеріалів: алмазу, нітриду бору, карбіду кремнію, електрокорунду та інших. (див. докладання, табл. 12).

Механічна обробка керамічних виробів усіма видамишлифованияосуществляетсяабразивними інструментами зкар біда кремнію і алмазу різної зернистості. Для шліфовки застосовують шліфувальнікру гі, голівки, бруски і сегментисоответственношлифуемой поверхні.

Максимальна робоча швидкістьабразивного інструмента обумовлюється типом зв'язувальної матеріалу. Так, для алмазногошлифовального кола на керамічномусвязующем робоча окружна швидкість становить 25 м/с, але вфенолформальдегидном — до 35 м/с.

Для обробки керамічних ізоляторів, які мають високої твердістю іхруп кісткою, найефективнішим є авмазний інструмент на металевому і феєнолформальдегидном сполучному. Алмазне абразивний інструмент на металевомусвязующем використовують у основному задля чорновогошлифования кераміки, але вфенолформальдегидном сполучному — дляокончательного, чистогошлифования.

>Алмазние кола на металевомусвязующем мають довший термін їхньої служби. Для чорнової обробки керамічнихизделий використовуютькрупнозернистие абразивні кола, а остаточної чистовийобработ кі поверхні застосовуютьтонкозеристиеабразивние інструменти.

Дляшлифования керамічних виробів використовують звичайні металообробні верстати:токарно-винторезние зі шліфувальній голівкою,токарно-карусельние,шлифовально-карусельние,универсально-шлифовальние та інших.Крепление керамічних виробів на верстаті виробляється з допомогою спеціальної технологічної оснастки, які забезпечують міцне й безпечне становище деталі у роботі.

Режимишлифования керамічних виробів залежить від властивостей керамічного матеріалу, з показників використовуваного абразивного інструменту та встановлюються експериментально. При чорнової обробці виробів на вона найчастіше товщина шару, зйомок шліфуванням за прохід, становить приблизно 0,25 мм, а при чистовий — 0,005— 0,025 мм.

Для охолодження у процесішлифования застосовують 2—5 %->ний водний розчин кальцинованої соди, що подають зіскоростью 20л/мин.

При круглому шліфуванні зовнішньої поверхности ізоляторів циліндричною форми опрацьований ізолятор і шліфувальний коло обертаються до однієї бік, а приобработке круглих внутрішніх поверхонькерамических виробів шліфувальний коло іобрабативаемая деталь обертаються впротивопо хибні боку.Шлифование торцевих поверхностей циліндричних виробів може вироблятисяплоскошлифовальном верстаті з допомогою відповідноїоснаст-ки./10/

>Металлизация кераміки. Металеві покриття лежить на поверхні кераміки можутьслу жити електродами конденсаторів, піддослідних зразків, витків котушки індуктивності чи проміжним шаром для сполукикерамики з металевою арматурою у вигляді пайки.

Металеві покриття кераміки можна проводити методамивжиганияметаллосодержащей фарби (пасти), випаровування та кінденсацией металу (срібла, золота, нікелю, паладію та інших.) в вакуумі, хімічногоосаждения,шоопирования та інших.

Металеві покриття повинніобла дати хорошоюелектропро-водностью (особливо високої напруги високої частоти) при малої товщині електродного шару. Для таких покриттів найчастіше застосовують благо рідні метали (переважно срібло і упавладий), стійкі до окислювання.Покрития, призначені для наступної пайки з металевою арматурою, виготовляються зі тугоплавких металів разом ізразличними добавками.

>Вжигание паст — найбільшраспространенний спосіб металізації. Основним комупонентомметаллосодержащей пасти є окис срібла, азотнокисле срібло чи тонкодисперсний порошок металевогосеребра. Дляспекаемости покриття і хорошою адгезії стосовно поверхні кераміки в пасту вводяться 5—7 % (щодо маси) плавнів якборнокислого свинцю, оксиду вісмуту чи інших сполук вісмуту. Компоненти пасти змішуються з органічнимисвязующими, представленими розчином каніфолі в скипидарі чи сумішшю скипидару зкасторовим олією до одержання однорідної маси. Паста,изготовляемая промисловістю на спеціалізованих заводах, містить 55— 70 % (щодо маси) металевого срібла.

Нанесення срібної пасти накерамические вироби виробляється вручну пензликом, пульверизатором,окунанием, а масовому виробництві —шелкографией. Завдані покриття сушать за нормальної температури 80—150 °З в термостатах чи прохідних сушарках. Прожиг виробляється за нормальної температури 750—850 проЗ в муфельних чи прохідних печах ввоздуш іншої середовищі. У процесі випалу покриття в інтервале температур 200—400 °З, т. е. при вигорании органічної зв'язки, підйом темпера тури може бути уповільненим щоб уникнутивспучивания покриття і отриману освіту тріщин на металізованою поверхні. Режимвжигания срібної пасти встановлюється експериментально. Він залежить віднагревостойкости кераміки, ж розмірів та конфігураціїметаллизируемого вироби. Тривалість процесса їх може становити 5—35 год.

Товщина одноразовометаллизируемого шару срібла становить 3—10мкм. У разі потреби щоб одержати покриття зболее товстим шаром детальметаллизируют 2 — 3 разу, проводячи послідовновжигание кожного завданого металізованого шару. Товщинаметаллизирующего шару на зделиях середнього розміру становить 40 — 50мкм.

>Металлизация складами з урахуванням тугоплавких металів застосовується щодо різноманітнихвакуум-плотних керамічних виробів із фар фора,стеатита,форстерита і корундовоїкерамики. Уметаллизирующий складу входять різні добавки: марганець, залізо, кремний, оксиди металів — А12Про3,ТiО2,Сr2Про3,карбиди,бориди і спеціальні плавні.

>Металлизация різних типівкерамических матеріалів проводиться у разі схемою:очист ка ізолятора від забруднень, знежирення, готування та нанесенняметаллизирующего складу,вжигание покриття, зачистка,нанесение другогометаллизирующего складу,вжигание другого покриття контроль якості покриття.

Для приготуванняметаллизирующих паст використовують матеріали, одержувані з заводу-виготовлювача яктонкомолотих порошків з удільної поверхнею 4000—5000 див2/р для молібдену і 5000—7000 див2/р для марганцю.

Компонентиметаллизирующей пасти,взятие в заданому співвідношенні, змішуються з розчиномколлоксилина визоамилацетате чи водно-спиртовий розчин поліамідної смоли. Змішування компонентів виробляється увалковой млині зі сталевим барабаном до одержання однорідної пасти.

Процесвжиганияметаллизирующих покритий виробляється у печах з захисної газовой середовищем за нормальної температури 1200—1350 °із витримкою при кінцевої температурі 20—30 хв. Режимвжигания встановлюється дослідним шляхом.

>Вжигание покриття проводиться в печах періодичної дії чи штовхальнихпе марнів безперервного дії зволоженій чиазотно-водородной середовищі при відношенні азоту до водню 2:1 чи 3:1. Керамічні матеріали, містять у собі достаточное кількістьстеклофази (порцеляна,стеатит та інших.), можнаметаллизировать пастами з урахуванням тугоплавких металів без спеціальних добавок, а керамічні матері червоні, містять менш 5 %стеклофази, не обходженометаллизироватьпастами, до складу яких входять компоненти, що утворюють жид кую фазу у процесівжигания покриття.

У табл. 13 (див. докладання) наведено склади дляметаллизациивакуумплотних керамічних малотериалов.

Для збільшення товщини покриття пролегчения пайки намолибденовое покриття методомвжигания чи гальванічним шляхом наноситься шар нікелю (друге покриття)./2/

>ПРИЛОЖЕНИЯ:

Контроль

 

Очищення від піску

 

>Рис. 1. Технологічна схема виробництваелектрокерамических 

            виробів

 

Таблиця 1.Фазовий склад парламенту й основні властивостіелектрофарфора

Показник Порцеляна >твердий з підвищеним змістоммуллита >кристобалитовий >корундовий Склад, % >Муллит 25-28 35-48 23-25 10-12 Кремнезем 10-12 1-5 23-25 - >Кристобалит - - 20-25 - >Корунд - 0-5 - 35-40 >Стеклофаза 60-62 55-60 28-33 45-50 Основні властивості Міцність на вигині,МПа 70 120 110 170-220

Ударне в'язкість,кДж/м2

1,5 2,0 2,2 2,5 Електрична міцність,МВ/м 30 35 35 35

 

Таблиця 2. Основні класи електротехнічних матеріалівсоот-ветственно застосуванню

Клас Застосування Вигляд кераміки Характерні особливості 1 Ізолятори дляус-тройств високої професійності і низького напруги, низькою частоти >Электрофарфор і глиноземний порцеляна Хороші електромеханічні властивості,возмож-ность виготовлення ізоляторів розмірів 2 >Низкочастотние іви-сокочастотниеизоля-тори і конденсатори малоїемкости >Стетит,ультрафарфор,корундо-муллитовая кераміка,цельзиановая кераміка

Невеликий значення>r

3 >Конденсаторивисо-кого і низькогонапря-жения, високою іниз-кой частоти >Рутиловая,перовскитовая,титано-циркониевая кераміка,стронций-висмутовийтитанат,алюминат-лантановая кераміка

Високе і дужеви-сокое значення>r,за-данное аборегла-ментированноезна-чениеТК

4 >Термодугостойкие вузли:искрогаситель-ние камери,основа-ния нагрівальних елементів іпроволоч-них резисторів,изоля-тори в вакуумних приладах >Кордиерит,литий-содержащая,високоглиноземистая іцирконоваякера-мика Високамехани-ческая стійкість при нагріванні і стійкість дотермоударам 5 >Високонагревостойкие ізолятори Кераміка з урахуванням чистих оксидівалю-миния, магнію,бе-риллия тощо. буд. Високіелектри-ческие властивості за високоїтемперату-ре, високатепло-проводность 6 >Резистори Суміш кераміки зса-жей чи графітом; кераміка з урахуванням змішанихкристал-лов оксиду цинку і оксидів металів з перемінноївалент-ностью Підвищена івисо-каяелектропровод-ность, лінійна і нелінійнавольт-амперниехарак-теристики

Таблиця 3.Огнеупорние глини

>Место-рож-дение Зміст оксидів, % Втрати припрокали-вании, %

>SiO2

>Al2>O3

Fe2>O3

>CaO >MgO

K2>O

>Na2>O

>Часовъяр-ское 49,6-60,74 27,17-36,15 0,77-1,97 0,24-1,12 0,64-1,32 1,42-2,99 0,19-0,54 9,86-7,35 >Дружков-ское 47,0-57,0 32,4-37,0 0,81-1,32 0,72-1,38 0,16-0,50 1,18-3,48 11,46-9,50 >Торжков-ское 45,5-55,1 28,9-37,3 0,43-2,73 0,46-2,30 0,14-1,81 0,04-1,59 0,24-0,96 17,70-11,06

Таблиця 4.Каолини

>Место-рож-дение Виглядкоалина Зміст оксидів, %

>Поте-

>ри припро-кали-вании, %

>SiO2

>Al2>O3

Fe2>O3

>CaO >MgO

K2>O

>Na2>O

>Прося-новское >Нео-бога-щен-ний 65,0-69,7 21,7-26,4 0,84-1,0 0,4-0,7 0,08-0,3 0,27-0,83 - 7,9-4,9 >Обо-гащен-ний 45,5-47,4 37,4-39,8 0,3-0,94 0,15-1,3 0,12-0,56 0,15-0,77 0-0,68 14,0-13,2 >Глухо-вецкое >Нео-бога-щен-ний 65,3-69,6 22,2-26,2 0,2-0,5 0,32-0,45 - 0,13-0,15 - 8,7-7,9 >Обо-гащен-ний 46,0-47,9 37,1-40,4 0,21-0,95 0,13-0,5 0-0,53 0-0,4 0-0,003 13,7-13,1 >Киштим-ское >Нео-бога-щен-ний 69,0 21,1 0,95 0,65 0,32 - - 6,99 >Обо-гащен-ний 45,7-49,2 36,3-38,2 0,5-2,2 0,46-1,6 0,28-0,76 0,39-0,80 0-0,59 13,7-12,1 >Балай-ское >Обо-гащен-ний 45,5-51,1 34,2-37,2 0,6-0,8 0,3-0,88 0,1-0,2 - 0,7-0,96 - >Ангрен-ское >Нео-бога-щен-ний 54,6-57,1 30,2-32,3 0,1-0,8 0,7-1,2 0,28-0,3 - 0,28 -

Таблиця 5.Кварцевие матеріали

>Сирье Зміст оксидів, % Втрати припрока-лива-нии, %

>SiO2

>Al2>O3

Fe2>O3

>CaO >MgO

K2>O

>Na2>O

>Кварцевий пісок

>Любе-рецкий 99,5-98,6 0,06-0,8 0,1-0,2 0,1-0,2 0,04-0,1 0,1 - 0,08-0,02 >Авдеев-ский 96,6-98,8 2,7-0,7 0,1-0,2 0,2-0,6 0,1-0,2 - - 0,1-0,3 >Талшин-ский 99,3-99,7 0,3-0,2 0,04 0,06 0,03 - 0,04-0,1 0,1-0,4 НДР 99,7-99,8 0,1 0,01 0,02 0,03 - - 0,13-0,15

>Кварц жильний

>Нарин-Кунтин-ский 90,7-99,4 0,4-0,6 0,0-0,6 0,0-0,8 0,0-0,9 2,7-0,0 0,0-0,2 0,26

Таблиця 6. Полєвой шпат і пегматит

>Сирье Зміст оксидів, % >Поте-ри припрока-лива-нии, %

>SiO2

>Al2>O3

Fe2>O3

>CaO >MgO

K2>O

>Na2>O

>Пегматит

>Глубо-чан-ский (>Тока-ров-ский) 71,3-75,4 14,8-16,2 0,4-0,6 0,6-1,2 0,1-0,4 4,6-5,3 3,6-4,5 1,0-1,5 >Прила-дож-ский 65,6-77,7 13,1-19,3 0,1-1,0 0,6-2,3 0-0,7 4,1-5,9 3,6-5,1 0,8-1,6 >Елисе-евский 70,7-75,6 13,3-17,1 0,3-0,8 0,5-1,3 0-0,2 3,0-4,9 2,9-5,3 0,6-1,5 >Алапаев-ский 65,5-74,4 13,9-19,7 0,2-0,4 0,2 0,1 7,9-12,0 1,9-3,5 -

Полєвой шпат

>Норвеж-ский 65-74,7 19,2-20,2 0,1-0,3 - 0,2 11,1-12,8 3,3-3,7 3,4-3,5 >Применя-емий США 65-68,6 17,3-19,9 0,1-0,3 0-0,5 0,03 10,5-12,0 2,7-3,3 3,6-3,9 >Применя-емий у Швеції 64,0 19,4- 0,1 0,08 - 14,0 1,9 7,3 >Применя-емий до ФРН 68,5 17,6 0,3 0,2 0,1 10,6 0,7 15,8

Таблиця 7.Циркониевое сировину

>Сирье,место-рожде-ние Зміст оксидів, % Втрати припро-калива-нии, %

>SiO2

K2>O

>TiO2

>ZrO2

>Al2>O3

Fe2>O3

>CaO >MgO >Бадделе-ит, Бразилія 0,69-0,19 - - 96,84-98,9 0,13 0,37-0,82 0,21-0,06 - 0,98-0,28 >Циркон-фавассветло-коричне-вий, Бразилія 15,35 - 0,51 81,64 0,9 1,00 - - 0,63 >Циркон-фавасаспидно-серий, Бразилія 2,05 - 0,56 92,87 0,7 3,50 - - 0,52 >Циркон-фавас чистий, Бразилія 0,48 - 0,48 97,19 0,4 0,92 >Сле-ди - 0,38 >Циркон, Шрі Ланка 33,86 - - 64,25 - 1,08 - - - >Циркон, Швеція 32,44 - - 65,76 - 0,42 0,09 - 0,46 >Циркон,Австра-лия 30,00 - 2,08 65,42 1,2 0,44 0,14 0,22 - >Циркон, Росія (>Ильмен-ские гори) 34,79 - 0,91 57,95 2,88 1,94 1,85 - 0,15 >Циркон, Росія (>Вишне-вие гори) 32,63 0,48 1,22 63,53 0,37 0,88 0,61 0,07 0,35 >Циркон, Росія (Жданов) 34,09 1,08 Ні 59,93 1,4 1,44 0,12 - -

 

Таблиця 8.Тальки

>Тальк Зміст оксидів, % Втрати припрока-лива-нии, %

>SiO2

>Al2>O3+>TiO2

Fe2>O3

>CaO >MgO >Онот-ский 60,22-62,28 0,01-1,63 0,41-1,09 >Следи-0,5 31,02-32,99 5,9-4,92 >Шабров-ский (>флотиро-ванний) 57,66-58,65 >Следи-0,87 2,81-3,65 >Следи-0,19 31,95-32,5 7,06-6,25 >Миасский 55,3-56 0,43-2,14 7,3-8,1 0,19-1,1 28,5-29,5 5,6-5,3 >Алгуй-ский 68,4 0,25 0,27 0,08 25,9 3,8 >Кирги-тейский 60,7-63,8 0,04-0,09 0,09-0,3 0,36 31,8 4,6-4,7

Таблиця 9. Показники діоксиду титану різних модифікацій

>Моди-фикация >Сингония

>Кажу-щаясяплот-ность,кг/м3

>Твер-дость поМо-осу Показникпрелом-ления світла з двохнаправ-лениям

>Тем-пера-турапере-хода вру-тил, 0З

>TKl, 10-7 До-1

>>r

>Ng* >Np** >Анатаз >Тетраго-нальная 3900 5-6 2,55 2,49 915 0,47-0,82 31 >Брукит >Ромби-ческая 3900-4000 5-6 2,70 2,58 753 1,45-2,29 78 >Рутил >Тетраго-нальная 4200-4400 6 2,90 2,61 >1000 0,71-0,92 89*  173**

* Максимальне значення

** Мінімальна значення

Таблиця 10. Технічні вимоги до діоксиду титану різних марок

Марка Зміст оксидів, % >Нераство-римий залишок, %

>TiO2

>SiO2

Fe2>O3

>SO3

>P2>O5

>Конден-саторная ≥99,0 0,28 ≤0,10 ≤0,05 0,5 - >Пигмент-ная 94-98 - - - 0,02-0,05 - >Лигатур-ная ≥99,5 - 0,13 0,04 0,05 0,5 >Специ-альная ≥99,5 0,2 0,1 0,04 0,05 0,3

Таблиця 11.Электрофизические показникистеклоемалей

Номерстекло-емали

104  >tg при

>,Ом·м, при 2000З

>TK, 10 До-1

>>r

Температура, 0З

200З

2000З

>Размягче-ния >Каплеобра-зования 7 11 20

1010

70 10 560±10 820±10 272 10 12

1013

70,5 9 750 - 278-2 18 20

1013

70±5 9 710±10 840±10 43 23 25

5·1010

65±5 17 620±10 800±10 25 27 28

5·1010

77±5 - - -

 

Таблиця 12. Основні фізико-хімічні властивості зразка

Матеріал

Щільність,кг/м3

>Твердость поМоосу >Микротвердость,ГПа Модуль пружності,ГПа

>ТКl, 10-6 До-1

Алмаз 3490-3540 10 10 90 0,9-1,45 >Кубический нітрид бору 3440-3490 9,9 9,25 72 2,1-4,0 >Карбид кремнію 3200 9,0 3,3-3,6 36,5 6,5 >Электрокорунд 3950 8,5 2,0-2,1 - 7,5

Таблиця 13. Поїзди для металізації керамічних матеріалів

>Керамический матеріал Компоненти пасти Склад пасти в %( щодо маси) >Стеатитовая кераміка

>Молибден

Залізо

98

2

>Форстеритовая кераміка

>Молибден

Марганець

96

4

>Коррундомуллитовая керамікаУФ-46

>Молибден

Марганець

80

10:20

>Корундовая кераміка

>Алюмосиликатнийплавень*

>Молибден

Марганець

>Борид молібдену

>Глазурь

10

74

15

5

6

*Добавляется при 100% марганцю

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

1. >Электротехнические матеріали:Справочник/В. Б. Березін, М. З. Прохоров, Р. А. Риков, А. М.Хайкин. М.:Энергоатомиздат, 1993. 504 з.

2. Нікулін М. У.,Кортнев У. У. >Оборудование й технологія виробництва електротехнічних конструкцій. М.: Енергія, 1999. 416 з.

3. Білинська Р. У.,Видрик Р. А. Технологіяелектровакуумной і радіотехнічної кераміки. М.: Енергія, 1997. 336 з.

     4.  Матеріалознавство і проблеми енергетики: Пер. зангл./Под ред. Р. Ф.Мучника. М.: Світ, 1992. 576 з.

5. Технологіяелектрокерамики/Р. М.Масленникова, Ф. Я. Харитонов, М. З.Костюков, До. З. Пі рогів. М.: Енергія, 1994. 224 з.

6. Масльоннікова Р. М., Харитонов Ф. Я.,Дубов І. А. Технологічний розрахунок в кераміці. М.:Стройиздат, 1994. 224 з.

7.Балкевич У. Л. Технічна кераміка. М.:Стройиздат, 1944. 255 з.

8. Прозорі полікристалічнікерамические матеріали/ Під ред. Р. А.Видрика, Т. У. Зловьевой. Оглядова інформація.Сер.Электротехнические матеріали. М.:Информелектро, 1995. 49 з.

9.Попильский Р. Я.,Пивинский Ю. Є. >Прессование порошкових керамічних мас. М.: Металлургия, 1993. 176 з.

10. >Абразивная і алмазна обробка маті ріалів:Справочник/Под ред. А. М. Рєзникова. М.: Машинобудування, 1997. 392 з.

11. Дослідження й розробка матеріалів для реакторів термоядерного синтезу. М.: Наука, 2000. 183 з.

12. Синтез як дослідження матеріалів на основе силікатів та інших тугоплавких сполук. >Тр. МХТІ їм. Д. І. Менделєєва.Вип. 123. М.: 1993. 298 з.

13. Лазарєв У. Б., Соболєв У. У.,Шпалигин І. З. Хімічні і обов'язкові фізичні властивості простих оксидів. М.: Наука, 1993. 254 з.

14.Костанян До. А., Геворкян X. Про. >Керамические та скляні діелектрики в електронної техніці. Єреван: Вид-во АНАрм. РСР, 1994, 204 з.

15. Електричні ізолятори/Під ред. М. З. Костюкова. М.:Энергоатомиздат, 1994. 296 з.

16.Самсонов Р. У.Тугоплавкие сполуки: Довідник як й застосування. М.:Металлургиздат, 1993. 398 з.

17.Самсонов Р. У., Кулик Про. П., Поліщук У. З. Набуття та методи аналізунитридов. Київ:Наукова думка, 2000. 317 з.

18. Андріївський Р. А., Співак І. І. >Нитрид кремнію і матеріалів його основі. М.:Металлургия, 1998. 136 з.