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陶瓷絕緣子的抗熱震性
發(fā)布時(shí)間：
2021-05-12 14:51
來源：
定義
抗熱震性，又稱抗熱沖擊性，俗稱熱穩(wěn)定性。陶瓷絕緣子材料及成品抵抗溫度激烈變化不至損壞或破壞的性能。
性能簡(jiǎn)介
陶瓷絕緣子材料及其制品承受溫度激烈變化而引起內(nèi)部溫度梯度時(shí)，在材料內(nèi)部會(huì)因收縮或膨脹受阻產(chǎn)生熱應(yīng)力，當(dāng)熱應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限時(shí)，產(chǎn)生開裂、破壞和機(jī)械強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。
影響因素
影響陶瓷絕緣子抗熱震性的主要因素還是絕緣子的材料特性，如材料的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、彈性模量、材料固有強(qiáng)度、斷裂韌性等。
一般地講，熱膨脹系數(shù)越小，材料因溫度變化而引起的體積變化小，相應(yīng)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小，抗熱震性越好；熱導(dǎo)率大，材料內(nèi)部的溫差越小，由溫差引起的應(yīng)力差越小，抗熱震性越好；材料固有強(qiáng)度越高，承受熱應(yīng)力而不致破壞的強(qiáng)度越大，抗熱震性好；彈性模量越大，彈性越小，材料產(chǎn)生彈性變形較小而不能緩解和釋放熱應(yīng)力，對(duì)抗熱震性不利。
改善途徑
陶瓷絕緣子材料的抗熱震性是其力學(xué)性能和熱學(xué)性能的綜合表現(xiàn)，因此，一些熱學(xué)和力學(xué)參數(shù)，如線脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、彈性模量、斷裂能是影響陶瓷絕緣子抗熱震性的主要參數(shù)。提高陶瓷絕緣子材料抗熱沖擊斷裂性能的措施，主要是根據(jù)上述抗熱沖擊斷裂因子所涉及的各個(gè)性能參數(shù)對(duì)熱穩(wěn)定性的影響。
(1) 提高材料強(qiáng)度σ，減小彈性模量E ，使σ/E提高。這意味著提高材料的柔韌性，能吸收較多的彈性應(yīng)變能而不致開裂，因而提高了熱穩(wěn)定性。熱應(yīng)力是彈性模量的增值函數(shù)，由于陶瓷材料的彈性模量比較高，其所產(chǎn)生的熱應(yīng)力也較高。一般彈性模量隨原子價(jià)的增多和原子半徑的減小而提高，因此選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)組分是控制陶瓷材料彈性模量的一個(gè)途徑。
(2) 減小材料的線脹系數(shù)α。固體材料的線脹是由于原子熱振動(dòng)而引起的，晶體中的平衡間距由原子間的勢(shì)能所決定，溫度升高則原子的振動(dòng)加劇，原子間距的相應(yīng)擴(kuò)大就呈現(xiàn)出宏觀的線脹。α小的材料，在同樣的溫差下，產(chǎn)生的熱應(yīng)力小。
(3) 提高材料的熱導(dǎo)率λ。λ大的材料傳遞熱量快，使材料內(nèi)外溫差較大的得到緩解、平衡，因而降低了短時(shí)間熱應(yīng)力的聚集。熱震好的陶瓷材料，一般應(yīng)具有較高的熱導(dǎo)率。
陶瓷絕緣子,抗熱震性
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