Al2O3陶瓷含Cr涂層的制備及沿面閃絡性能的研究.pdf

1、真空中絕緣介質的沿面閃絡不僅嚴重制約著高壓電器設備的耐壓能力，影響設備的正常穩(wěn)定運行，而且發(fā)生沿面閃絡擊穿也會造成巨大的經(jīng)濟損失，因此研究真空環(huán)境下絕緣材料沿面閃絡的影響因素，提高其沿面閃絡強度，對于絕緣材料的應用和真空電器設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Al2O3陶瓷材料作為研究對象，并選用Cr2O3材料對其進行表面改性處理。論文研究了涂層制備工藝、涂層組分對涂層的表面形貌、介電常數(shù)、表面電阻率

2、、涂層的結合強度及其沿面閃絡強度的影響規(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，結合強度較低，小于0.03 MPa，不符合應用條件。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，結合強度為1.56～1.91MPa，使Al2O3陶瓷的沿面閃絡性

4、能提高了77％。
　　 (2)選用了Al(H2PO4)3溶液、硅溶膠、鋁溶膠作為粘結劑分別與納米Cr2O3粉末混合制成復合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，結合強度在1.26～2.56MPa，其沿面閃絡性能提高了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