Файл: Аветиков В.Г. Магнезиальная электротехническая керамика.pdf

разцов, составляет 20±2°С. Дугостойкость определяют на образцах, представляющих собой диски толщиной 4 мм и диаметром 50 мм с внутренним отверстием диа­ метром 4 мм, временем горения дуги при переменном напряжении 3 кв и токе около 2 ка. Поверхность образ­ цов керамических материалов оплавляется электриче­ ской дугой. На образцах после испытаний появляется слой стекла, прочно связанный с керамикой.

Из числа пористых отечественых кордиеритовых ма­ териалов наиболее высокое водопоглощение и пористость имеют материалы КДИ-2 и К-4; материал КП-2 плот­ ный, спекшийся, имеет нулевую кажущуюся пористость. Лучшими свойствами из числа пористых отличаются ма­ териалы К-2 и Л-24. Материал К-4 имеет несколько худ­ шие характеристики, а КДИ-2 значительно уступает им по свойствам. Последний имеет меньшую стойкость к тер­ моударам и дугостойкрсть, так как его ТКЛР выше из-за присутствия большого количества муллита и метасилика­ та магния и меньшего содержания кордиерита, чем в остальных кордиеритовых материалах. Предел проч­ ности при статическом изгибе у него в 2—3 раза ниже. Причинами меньшей механической прочности материала КДИ-2 являются неоднородность его структуры и высо­ кая пористость. Материал КДИ-2, кроме того, наименее огнеупорен (1 320°С) по сравнению с другими (1 600 °С).

Спекшийся с нулевым водопоглощением кордиеритовый материал КП-2 отличается наиболее высокой проч­ ностью при статическом изгибе и электрической прочно­ стью и имеет низкий ТКЛР. Сподуменовый материал ЛС-9, содержащий около 95% ß-сподумена, по сравне­ нию с кордиеритовыми имеет на образцах более высокую стойкость к термоударам и дугостойкость и очень низ­ кий ТКЛР, который при 20—500 °С имеет даже отрица­ тельное значение. Это обстоятельство - неблагоприятно сказывается на дугостойкости изделий из сподуменового материала, о чем будет подробно сказано далее.

Наибольший ТКЛР при 20—700 °С и наименьшая стойкость к термоударам и дугостойкость отличают ко­ рундовый материал КЛ-5. Детально изучен кордиеритовый материал К-2 с более высокими показателями свойств и получивший поэтому наибольшее применение в промышленности. На рис. 4-4 показано изменение ТКЛР и удельного объемного электрического сопротив­ ления кордиеритового материала К-2 при разных тем-

пературах. Этот материал отличается высоким значением удельного объемного электрического сопротивления так­ же во влажной атмосфере: рѵ образцов при 100 °С после пребывания в течение 48 ч на воздухе при относитель­ ной влажности 98% составляет 1010 ом-см. Судя по этой характеристике, материал К-2 пригоден для изготовле­

приводит к увеличению содержания кордиерита, муллита и стекла и снижению количества шамота, кварца, окис­ лов железа, особенно начиная с температуры 1410°С. Одновременно увеличивается размер зерен кордиерита от 3—6 до 5—10 мкм, муллита от 1—2 до 1—8 мкм, а размер зерен корунда уменьшается от 10—60 до 10— 45 мкм в результате частичного оплавления и растворе­ ния в расплаве.

Изменение минералогического состава и структуры, а также снижение пористости приводят к увеличению

та. Стойкость образцов к термоударам имеет минималь­ ное значение после обжига при 1 310 °С (рис. 4-6) при

наибольшем значении ТКЛР, по мере снижения послед* него стойкость к термоударам образцов, обожженных при 1 360—1410 °С, несколько возрастает, а затем по мере повышения температуры обжига до 1 430 °С вновь снижается в связи с резким уменьшением пористости.

Рис. 4-5. Зависимость усадки (/), водопоглощения (2), кажущейся пористости (3) и объемной мас­ сы (4) материала К-2 от температуры обжига.

Значительное увеличение количества стекла в образцах, обожженных при 1 430 °С, также снижает стойкость к термоударам вследствие повышения микронапряжений между стеклом и кристаллами, отличающимся по ТКЛР.

В табл. 4-7 приведены свойства электротехнических кордиеритовых материалов ряда зарубежных стран, при­ меняемых промышлен­ ностью для производ­ ства электроизделий.

-Пористые материалы удовлетворяют требо­ ваниям DIN 40685-67 ФРГ, группа 520, плот­ ные— группа 410 этого же стандарта.