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直流绝缘子的离子迁移老化问题
发布时间：2011-06-30
直流绝缘子瓷质配方及抗老化性能研究在国内外都有较多的成果。目前对于瓷绝缘子材质在直流电压下的老化成因，有人认为，瓷质中的碱金属离子，特别是Na+离子在迁移过程中由于获得电子而形成体积比离子体积大两倍的原子，局部膨胀应力致使绝缘子破裂（主要出现在绝缘子头部）；另外一种观点认为，离子迁移造成了瓷件内部电阻率不同的导电层，导致不均匀的电场分布，长时间作用后而出现击穿。
电瓷作为一种主要由晶体和玻璃相等组成的多项系统材料，其中晶相的机电性能一般都很好，而玻璃相却是机电性能较低的弱项，其次的性能基本上是这两方面的综合。由于在瓷体中玻璃相的数量约占50%，并且，全部低熔点物质，如碱金属氧化物Na2o，K2o等几乎都进入玻璃相中，因此玻璃相的性质如何，就对瓷质的性能又决定性的影响，尤其是对于直流绝缘瓷质材料更是如此。可以这样说，研究直流瓷质材料实际就是研究此题中玻璃相的组成和含量。为了提高直流瓷绝缘子的抗老化性能，考虑电瓷材料的特点和传统烧成工艺，可采取改变玻璃相的结构和化学组成、减少碱金属离子含量等措施。
理论和实践都证明，合理运用中和效应与压抑效应是一条既可提高瓷质电阻率，延缓离子迁移防止老化，又不提高烧成温度的有效途径。所谓中和效应，就是当玻璃相中碱金属离子总浓度不变时，含两种碱金属离子的玻璃电阻率比只含有一种碱金属离子的玻璃电阻率要大，当两种碱金属离子浓度比例适当的情况下，电阻率甚至可升高4-5个数量级。
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