電瓷釉工藝控制的研究

李思樂

一、引言

電瓷是電力工業的重要基礎器件，經常被應用于電力系統中各種電壓等級的輸電線路、變電站、電器設備以及其他一些特殊行業如軌道交通的電力系統中，連接著不同電位的導體或部件并起絕緣和支撐作用，如在高壓線路耐張或懸垂的盤形懸式絕緣子和長棒形絕緣子，變電站母線或設備支持的棒形支柱絕緣子，變壓器套管、開關設備、電容器或互感器的空心絕緣子等中都有應用，屬于國家“十一五”期間重點扶持的制造業領域。

電瓷釉其實就是釉的一個分支，因其被用在電瓷產品上故稱為電瓷釉，電瓷釉總得來說屬于硅酸鹽玻璃范疇的高溫生料釉，組成介于長石釉和石灰釉之間;大多數的電瓷產品都有釉表面層，電瓷釉對瓷絕緣子發揮著重要作用，可以提高提高絕緣子的化學穩定性、提高絕緣子的強度和熱穩定性、提高瓷絕緣子的防污穢能力、提高電瓷的美觀度。

影響釉料質量的因素很多，不僅僅要有好的配方，還要有合理的工藝控制。為了能最大化體現電瓷釉的優良性能，本文在某電瓷廠的A-2電瓷釉配方（鉀長石19%、坯料13%、依安白土8%、D石5%、燒滑石3%、石英粉33%、硅灰石10%、氧化錳5%、氧化鉻2.4%、氧化鐵1.6%、三聚磷酸鈉0.2%）的基礎上對電瓷釉的制備及其燒結工藝進行了研究。

二、實驗部分

2.1 球磨時間對釉漿細度的影響

在A-2釉用原料中，坯料、依安白土還有石英都較難磨細，而且燒成過程中又難熔，它們的粒度大小對釉面質量影響又較大。表2-1是采用球磨不同時間后釉漿的粒度分布，表中d0.1、d0.5、d0.9分別表示累積到10%、50%和90%體積的樣品的粒徑值（單位：um）。

結合表2-1數據可以看出，球磨開始后，隨著時間的增長，釉漿的粒度明顯降低，但倘若不適當的無限制增加球磨時間，不僅能耗大，還會導致釉漿太細，表面張力過大，易出現釉層干燥開裂，燒后產生縮釉。因此前面提到的實驗用料：坯料、依安白土，球磨時可以適當的增加球磨時間來降低原料的粒度，而像后續實驗中本來就比較細的粉料例如：鉀長石等，球磨時間控制在40min即可。

2.2制釉工藝參數的確定

實驗以100g為一種配方的總量，根據事先的設計按質量百分比稱量各原料，后混合后于行星式快速球磨機中球磨。由于各原料的性質和用量的不同，所以必須適當控制料：球：水的比例、球磨時間以及三聚磷酸鈉（STPP）的引入量，本文為此進行了以下實驗：

由表2-2可以確定最佳料：球：水的比例為1：2：0.5;最佳球磨時間40min;三聚磷酸鈉最適合的加入量0.2wt%。

2.3不同施釉厚度對釉面效果的影響

按照A-2制得的釉漿分別采用浸釉、噴釉、淋釉三種不同的方式施在坯體上，經電熱恒溫鼓風干燥箱內烘干，后燒成，通過對比，確定最佳的施釉方式為噴釉。之后取同種配方，按表2-3所示變化不同的釉層厚度觀察效果：

由表2-3可以看出，厚度過厚，釉面橘釉的癥狀越明顯，因此為排出厚度對后續試驗的不利影響，初步將施釉厚設度定在0.2～0.3mm這個范圍。

2.4 燒成制度的確定

本文首先對現有的氧化氣氛電爐進行了摸索性實驗，用5小時燒到1280℃，分別得到如圖2-4、2-5所示兩種不同的燒成曲線：

如圖2-4、2-5所示，將原廠的燒成曲線和1400℃快燒電爐的燒成曲線對比，可以發現本文的升溫速率快很多。這對釉面質量是有很大影響的，如升溫速率過快，很可能釉漿中的氣體來不及排出，釉層就完全性鋪展封閉了釉面，氣體積聚終將沖開釉層爆破，即形成釉面缺陷。因此應在上述實驗的基礎上盡可能的放慢升溫速率。

本文同時還對配方A-2的燒成溫度與最高保溫時間進行了初步摸索：

由表2-6看出，相對于B-10，測得B-11的3快樣品吸水率分別為0.18%、0.06%、0.05%，平均吸水率為0.96%，坯體和釉面都已經燒熟，后面實驗發現B-12當燒成溫度達到1280℃時，光澤度明顯比1260℃好，但繼續將最高溫度保溫時間從1h延長至2h意義不大，故燒成溫度我們定在1280℃，最高溫度保溫時間1h。綜上所述得到表2-7所述的燒成制度B-14：

三、結語：

本文通過對電瓷釉A-2配方的球磨時間、料球水比、三聚磷酸鈉添加量、施釉厚度、燒成制度的研究，確定了一系列最佳的工藝參數及燒成制度，為保證電瓷釉能夠更好發揮出應有的作用，打下了堅實的基礎。

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