Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 85
Текст из файла (страница 85)
В кордиеритовой керамике помимо кардие. рита содержится муллнт (ЗА40з.2ЯОо), клиноэнстатит (М20.5!Оо), корунд и небольшое количества стеила. Терллостойкая керамика 247 Та блиц а 23.42, Технические требования к материалам на основе алюмпсиликатов магния (кордиерит) и бария (цельзнан) по ГОСТ 20419-83 Подгруппа Подгруппе Показатель Покезптель 410 800 — 1000 2700 300 — 1ЮО 0,5 1,5 — 2,5 70 0,4 — 0,6 250 10 300 6 — 7 1О 1,8 2,0 1Отз 1011 101 !О'з 104 1Оз 101е 0,5 — 2 ! — 3 Таблица 23.43. Технические требования к термостойкнм пористым материалам на основе алюмоснликатов магния по ГОСТ 20419-83 Подгруппа Покеззтель 510 З11 1800 1900 1900 2100 25 1,0 3 — 6 4 — 6 1,4 1,5 — 3„5 2 — 4 1,0 3,5 — 5 4 — 6 1,4 3 5 3 — 6 0,8 3 — 5 3 — 6 750 — 900 800 — 900 1,4 — 2 0,8 — 1,2 ! — 1,5 0,7 — 1 1 — 1,8 0,7 — 1,1 0,7 — 1 0,7 — 1 10"е 104 !Оз ГОЗ Кажущаяся плотность, кг/м'.
не менее Кажущаяся пористость //з, Зш не более Прочность при изгибе не- глазурованного образда, МПа, не менее Прочность при растяжении для неглазурованного образца, МПа, не менее Прочность прн сжатии, МПа, не менее Ударная прочность, кДж/м', не менее Модуль упругоств, ГПа, не менее ТК!, 1О-е К-'. при 20 — 100'С при Ю вЂ” 600'С ! Кажущаяся плотность, кг/мз, не менее Кажушаися пористость П„, 'тю не более Прочность при изгибе неглазурованного образца,МПа, не менее Ударная прочность, кДж/м', не менее ТК!, 10"' К '.
при 20 — 100 'С при Ю вЂ” 600'С Средняя удельная теплоемкость при 20 — 100 'С, Дж/(кг. К) Теплопроводность при 20 †100 'С, ВтЯм К) Средняя температуропроводность при 20 — 100 С, 10 — е мт/с Стойкость к термоударам, К, не менее р, Ом.м, не менее, при: 200 С 600 'С Сырьем для получения кордиеритовых масс служат тальк, пластичная глина, окись алюминия или электроплавленый корунд. Коррчеритовые массы достаточно пластичны, н изделия из них оформляют способами керамической технологии.
Наивысшая температура использования корднернтовых изделий не превышает !300— 1400'С при длительном режиме работы. Кратковременно, в течение 0.02 — 0,04 с, кордиернтовая керамика выдерживает температуру до Средняя удельная теплоемкость при 20— 100'С, ДжДкг.К) Теплопронодность при Ю вЂ” 100 С, Вт/(м К) Средняя температуропроводность при 20— 100'С, 1О-е мт/с Стойкость к термоударам, К, не менее Епр при 50 Гц, МВ/м, ке менее е, при 50 Гц !Оз !86 при 50 Гц, не более р, Ом.м, не менее, при: 20 'С 200 С 600 'С рл, Ом, не менее 17 000'С.
Такие ипесткие условия работы возникают при испытании на дугостойкость конкретных изделий нз этого материала при иапршкении до !0 кВ, частоте 50 и 60 Гц и с номинальным током включения 12,5 — 40 кд по ГОСТ 687-78 В. Время горения дуги, при которой в образце не образуется трещин, служит мерой дугостойкости материала. Следует иметь в виду, что огнеупорность кордиерита не менее 1500 'С. Кордиеритовые массы характеризуются ма- Разя.
23 Электротехническая керамика Та б ли цз 23 44. Основные показатели кордиернтовых материалов Я ц ом Зк с) ь 6„ о чз ц Ц й с) ц 61 Я о-й о„с) Пр чгл й)па, це некое, дрэ тк<. ю — з К ),црц р см.к, це менее, дрн Водооо.
глашециь, Серчая - юг атозшель. с та ад а рт, норка назерцздь с Я 8 о к йй ьо Р Р Я Ф В 10т 104 !Оз 10' !О' 10з 10з !Оь !Оь 10з <бз 10ь 10ь !Оз 10з 10ы 1Оз 1О' 1010 !Оз !0[з 1,5 3,0 2„5 2,5 2,3 2,0 0 3 — !О 0 1 — 20 1 — 5 5 — 10 8,5 0 — 10 2100 ЮО ! 900 1 900 22000 2000 2 000 Ю 00 25 10 20 10 25 Ю !7 !О 3* 4 3 3 2,8 1,8 3,3 1,6 2,0 1,9 2% 335 250 250 50 500 50 340 50) 50 43 12 3)0 250 300 100 400 350 410 !50 10 — !5 1,0 — 1,5 0 0 0 5 — 10 0 — 0,1 20 — 30 1 800 1600 25<60 24000 21 00 1 900 2000 199<О 10Ч 10о 10тт !<до 10)з 1Оз 10о <бт <бз 10з 10в 104 10е 10з 20 20 75 75 ')О 40 70 50 10 10 23 23 25 1О 6 5 2 2 2 0,5 2 6 6 аз 4 3,5* 3 2,5 3 — 3.5 250 270 270 80 60 550 5 50 300 2 00 1.4 1,4 3,8 2,9 2,8 1,8 1,6 1,8 !Оз 1Оз !04 10з * Зцзчьяие длз 90 — Н)0'С Зцачеице для ЖО-600'С.
Т а б л и ц а 23.45. Основные свойства цирконовых материалов Адсацьг 4)З <США) Адсзцаг Э)4 [США) Алтзнохо 9%9 <США) Пз)жоозд [Швейцария) П-) <ссср) Показатель Водопоглощение, 9о Средняя плотность, кг<мз Прочность при нзгйбе, МПа ТК< при Ю вЂ” 700 оС, 10 — з К-' р при 100'С, Ом-м 0,002 3700 4,! 10з 5 — 6 3000 30 — 50 3,0 — 3,7 10з — 1Оз 8. 14 2900 90 5,3 10ю 0 3000 130 4.5 6 — 25 3170 60 4,08 104 ФРГ, О1)< 40685-67, 410 520 Швеция, 5Е1 040554, 41 42 Швейцария, Колорстат Пиростат США, Алсимаг Великобритания ЧССР, Пиростат — 725ВЮ.102 Пиростат — 725.617.102 Пиростат — 725.825301 Пиростат — 725.8! 7.101 ПИР, Р<)) — 67(ЕО6301, 410 520 СССР, плотный материал пористый материал лым интервалом спекання, воскольку в процессе обжита в узком температурном интервале в них образуется большое количество жилкой фазы.
При обжиге в составе кордиеритовой массы при температуре 1345'С образуется первичная жидкая фаза; дальнейший нагрев приводит к быстрому росту этой фазы, что затрудняет обжиг материала, В результате получается пористая керамика. Лля получения плотной керамики в состав массы вводят добавки, способствующие увеличению вязкости расплава материала.
В табл. 23.44 приведены свойства отечественных и зарубежных кордиеритовых материалов. Из таблицы видно, что показатели отечественных кордиеритовых материалов практически не отличаются от показателей зарубежных. К высокотермостойким керамическим материалам относятся такжематериалы, кристаллическая фаза которых представлена алюмосиликатами лития. Лнтийсодержащая керамика характеризуется очень низким положительным или отрицательным ТК[ и более высокими механическими показателями, чем кордиеритовая керамика. Лнтийсодержащую керамику делят на плотную (с нулевым водопоглощением) и пористую. К плотным материалам относят сподуменовый фарфор, полученный иа основе электрофарфоровой массы, в которой полевой шпаг заменен сподуменом ([.ЬО.А!зОз.45!Оз).
Примерный состав сподуменового фарфора: сподумен 35 — 40, кварцевый песок !5 — 20, глинистые компоненты 40 — 50 % (по массе). Промышленное производство литийсодержащнх материалов с заданными значениями ТК< освоено в США и Швейцарии. В СССР разработаны пористый материал на основе алюмосиликата лития ЛС-9 и плотный материал С-100. Пирконовая керамика Х<Оз.5!Ое широко применяется в различных областях электротехники, в том числе и для изготовления дугогасительных камер электромагнитных высоковольтных выключателей, в которых температура дуги достигает 6000 — 20 000 С.
Она хаактеризуется высокой огнеупориостью, малым К1, высокой стойкостью к термоударам, коррозионной стойкостью и достаточно высокими электроизоляциоиными свойствами. ф 23.8 Высоконпгрееостойхал окладная и нитриднал каралина 249 23,8. ВЬ$СОКОНАГРЕВОСТОЙКАЯ ОКСИДНАЯ И НИТРИДНАЯ КЕРАМИКА Оксиднэя высоконагревосгойкая керамика изготовляется по обычной технологии непластичной керамики из чистых оксидов, без при- Т а б л и ц а 23.46.
Основные свойства керамики из спектрально-чистых оксидов по данным МЭК (Публикация 140, 1981 г.) Подгруппа зээ зю Кажущаяся пористость П, 4/а Средняя плотность, кг/ма Прочность при изгибе для неглазурованного образца, МПа, не менее Модуль упругости, ГПа, не менее ТК/, 10 — аК ', пря: 20 — 100 'С 20 — 300 'С 20 — 600 "С 20 — 1000 'С Средняя удельная тепдоемкосгь„ при Ю вЂ !00 С, Дж/(кг. К) Теплопроводность при 20 †1 С, Вт/(м К) Стойкость к термоударам, К, не менее Епр, МВ/м, не менее Выдерживаемое напряжение на толщину 1,5 мм, кВ, не менее е, при 48 — 62 Гц 104 !Кб при 48— 62 Гц р, Ом.м, не менее, при: 20 *С 200 'С 600 'С Температура в 'С, прн которой р, Ом-и,составляет: 104 104 3000 !50 150 150 5 — 7 5,5 — 7 7 — 8,5 8 — 9,5 1000— 1250 8 — 9 10.0 — 12 11 — 13 12 — 14 850 — 10 50 8 — 9 9 — 11 10 — 12 11 — 13 450 — 550 6 — 1О !,2 — 3,5 150— 220 13 10 7 10 1012 1010 101 101" 600 1000 100 350 Технические показатели применяемых в СССР и за рубежом цирконовых материалов приведены в табл.
23.45. Основным сырьевым материалом для изготовления цирконовых деталей служат циркон обезжелезенный или синтезированный при температуре примерно 1600 'С вз чистых оксидов Яг02 и 5!Оа с вводом активирующих добавок. Т а б л и ц а 2ЗЯ7. Некоторме показатели вьюоконагревостойкнх керамических материалов И йч 41 ы! 1 ы мй о п о- Ск Структура 5 10 104 104 104 3600 9700 ЗЗ 50 ЗОЮ 2800 3050 2570 2530 1,4 9,5 !3 8.9 ВеО ТЬО СаО ВаО Кубическая > Гексагонзлъная Тетрагонзлы1 Ромбическая Кубическая а 104 2650 560 10,5 7102 10,5 !0,8 2350 4950 2800 5ГОО 2650 6400 СлУгОз 31210з Вз21О з менения глинистых компонентов. К нысоконагревостонким оксндам относятся А!10ь МКО, ВеО, СаО, 2гОа, ТЬОа, (/Оа и др.
Керамика нз указанных оксидов обладает не только высокой температурой плавления, но и высокнмн электронзоляционными или полупроводниковыми, механическими и теплофизнческнми свойствами при высокой температуре. Изделия нз данной керамики применяются для изготовления высокотемпературных огнеупорных изделий, футеровок камер сгорания, эамедлнтелей и тепловыделяющих элементов в ядерной энергетике, электронзоляцнонных и токосъемных элементов в магнитогидродинамических системах — корпусов высоковольтных полупроводниковых приборов, металлогалогенных ламп высокого давления, изоляторов свечей за>кигания для авиационных и автотракторных двигателей, плат в интегральных схемах и электро- вакуумных устройств.
Международная электротехническая комиссия (Публикация МЭК 140, 198! г.) высо. конагревостойкую керамику характеризует механическими, теплофизическнмн н электрофнрическими показателями, праезеденными в табл. 23.46 для подгрупп 810 (ВеО), 820 (М90), 830 (Зг01). Наиболее жестким испытаниям подвергаются керамические изделия„ используемые в системе прямого преобразования тепловой энергии в электрическую (для МГД-генераторов). В результате развития работ в области нагревостойкой керамики достигнута рабочая температура 2000 'С. Керамика, используемая в качестве электроизоляционного материала в отдельных узлах оборудования,в которых генерируется и протекает поток высокотемпературной плазмы, подвергается более жестким испытаниям, чем полунроволящая керамика, используемая в токосъемном электроде.
Как правило, электродные материалы работают при более низкой температуре, чем в камере сгорания генератора, т. е. при температуре <1900 С (см. рис. 23.28). Такие материалы кроме высокой температуры плавления должны иметь низкую упругость пара, высокое сопротивление химической коррозии, а также высокое р прн рабочих температурах. Этим требованиям удовлетворяет только ограниченное количество Высокалиерееаетабкая оксидная и нитридлая керамика 3 23.8 251 пвв нве жю лнр ггев ггее с керамик из чистых оксидов Нлептрофнвпчеснне свойства Температура нлазмн.'ннн С Плотность, иг/из нв ге й прп Ю Сигмра е прптп С г н(МГП /з!80 11,8 1 — 2 о950 а.А(кОз 2570 9,9 — 10 210з 2660 Т)го 9600 — 10 100 3050 СНОз 7300 РЗ 300 ООа и впп впп /гпп (ппп гппп грпп с Рис.
23.30. Зависимость кратковременной механической прочности от температуры прн растяжении чистой оксидной керамики нни равна от 1/5 до 1/15 прочности при сжатви. Йа рис. 23.30 приведена зависимость кратковременной механической прочности оксидной керамиии от температуры. Химическая устойчивость высокотемпературной оксндной керамики является важным показателем, нередко ограничивающим ее применение, особенно когда изделия нз оксидов находятся вконтакте с другими материалами или газовыми средами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
