Al2O3陶瓷含Cr涂層的制備及沿面閃絡(luò)性能的研究.pdf

1、真空中絕緣介質(zhì)的沿面閃絡(luò)不僅嚴(yán)重制約著高壓電器設(shè)備的耐壓能力，影響設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，而且發(fā)生沿面閃絡(luò)擊穿也會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此研究真空環(huán)境下絕緣材料沿面閃絡(luò)的影響因素，提高其沿面閃絡(luò)強(qiáng)度，對(duì)于絕緣材料的應(yīng)用和真空電器設(shè)備整體性能的提升都具有十分重要的意義。
　　 本文采用絕緣介質(zhì)Al2O3陶瓷材料作為研究對(duì)象，并選用Cr2O3材料對(duì)其進(jìn)行表面改性處理。論文研究了涂層制備工藝、涂層組分對(duì)涂層的表面形貌、介電常數(shù)、表面電阻率

2、、涂層的結(jié)合強(qiáng)度及其沿面閃絡(luò)強(qiáng)度的影響規(guī)律。
　　 論文首先研究了Al2O3陶瓷的制備工藝，在1570℃燒結(jié)溫度下獲得了致密度為98.3％的Al2O3陶瓷，探索了溶膠凝膠法制備Cr2O3粉體的工藝，在鉻源與尿素1∶1， pH為3，水浴溫度60℃，煅燒溫度600℃，煅燒時(shí)間2h下，制成了納米尺度的Cr2O3粉體。
　　 在800℃～1000℃不同的熱處理溫度下，用5％PVA、Cr2O3溶膠、Al(H2PO4)3溶液、硅溶膠

3、、鋁溶膠分別與納米Cr2O3粉體混合制成了五種涂層。
　　 (1)采用5％PVA與納米Cr2O3粉體制成了純Cr2O3涂層，其表面電阻率為4.2×109Ω～2.5×1010Ω，結(jié)合強(qiáng)度較低，小于0.03 MPa，不符合應(yīng)用條件。又采用Cr2O3溶膠與Cr2O3粉體制成了純Cr2O3涂層，其介電常數(shù)為2～3.5，表面電阻率在8.4×109Ω～4.8×1010Ω范圍內(nèi)，結(jié)合強(qiáng)度為1.56～1.91MPa，使Al2O3陶瓷的沿面閃絡(luò)性

4、能提高了77％。
　　 (2)選用了Al(H2PO4)3溶液、硅溶膠、鋁溶膠作為粘結(jié)劑分別與納米Cr2O3粉末混合制成復(fù)合Cr2O3涂層，其中Al(H2PO4)3溶液與Cr2O3粉體制成的涂層介電常數(shù)為3～5，表面電阻率在5.7×1011Ω～1.2×1012Ω的范圍內(nèi)，結(jié)合強(qiáng)度在1.26～2.56MPa，其沿面閃絡(luò)性能提高了93％，硅溶膠與Cr2O3粉體制成的涂層介電常數(shù)為2～4，表面電阻率在2.2×1011Ω～1.0×1012