Типові операції технології керамічних деталей. Методи формування керамічних деталей. Обжиг та механічна обробка керамічних деталей.

Керамические материалы применяются для создания некоторых видов изоляторов, предназначенных для работы в условиях повышенных и высоких температур. Указанные изоляторы не должны существенно терять свои изоляционные свойства из-за колебаний температуры и влажности, должны обладать достаточной механической прочностью, герметичностью и другими свойствами, отвечающими требованиям электроаппаратуры.
Наиболее распространенным керамическим электроизоляционным материалом в электроаппаратостроении является электротехнический фарфор, из которого изготавливаются разнообразные изоляторы и отдельные изоляционные детали.
Кроме электротехнического фарфора для изоляторов и деталей используются керамические материалы типа стеатита, ультрафарфора, кордиерита и др. Изготовление изоляторов и деталей из керамики производится на специализированных заводах, а на электроаппаратных заводах могут производиться технологические операции, связанные только с армированием, шлифованием, сверлением отверстий, и некоторые другие.
б) ВИДЫ КОНСТРУКЦИЙ ДЬТАЛЕИ И МАТЕРИАЛЫ
В электрических аппаратах широко используются детали из керамических масс.
1. Изоляторы высокого напряжения из фарфора
опорные и проходные, покрышки, штанги, тяги и др. (рис. 16-1.a и d.)
В настоящее время широко применяются новые виды керамики, например ашарит, корундомуллит, ситаллы и др., которые повышают механическую прочность и снижают массу изоляторов;

2. Трубчатые патроны из фарфора и стеатита для предохранителей (рис. 16-1, 6). Большинство трубчатых предохранителей из стеатита армируется до сборки;
удельная ударная вязкость его примерно в 2 раза выше, чем у фарфора.
3. Детали из фарфора для установочных электроизделий низкого напряжения — выключателей, предохранителей, соединителей и др. (рис. 16-1, б), а также для мелких конструктивных деталей электроаппаратов — втулок, дистанционных шайб и др.

Названные детали изготовляются из фарфора для аппаратов, предназначенных для установки в сырых и пыльных помещениях или на открытом воздухе, а также при наличии повышенной температуры в данном месте аппарата.
4. Детали из фарфора и алунда для резистивных резисторов — изоляторы, укрепляемые на металлических пластинах посредством цементирующей замазки (рис. 16-1, г), а также цилиндры и трубки, поступающие в намотку или сборку без какой-либо обработки. Эти детали изготовляются из фарфора, обеспечивающего электрическую прочность при температуре до 300°С. Те же детали из алунда применяются при более высоких температурах, а. детали из стеатита являются контактодержащими основаниями аппаратов низкого напряжения (рис. 16-1, (?);
5. Дугогасительные камеры и детали нагревательных приборов из талькошамотной корундовой или электрокорундовой (кордиеритовой) керамики (рис. 16-\, ж). Эти детали поступают на сборку без какой-либо обработки. Талько-шамотная, корундовая или электрокорундовая керамики применяются для камер и нагревательных приборов вследствие стойкости в отношении резких изменений температуры.
в) ЦЕМЕНТИРУЮЩИЕ СОСТАВЫ
Чтобы получить армированные детали, отвечающие требованиям эксплуатации, цементирующий состав должен иметь следующие основные свойства:
1) плотное сцепление с керамикой и металлом;
2) однородность структуры и прочность;
3) температурный коэффициент линейного расширения, близкий к коэффициентам расширения скрепляемых материалов;
4) быстрое твердение;
5) незначительное увеличение объема при твердении;
6) стойкость в отношении атмосферного воздействия (для аппаратов наружной установки) и к температурным колебаниям;
7) маслостойкость (в случае использования при наличии масла);
8) долговечность;
9) безвредность для рабочих, производящих армирование.
Рассмотрим некоторые цементирующие составы.
1. Портландцементная замазка. Составляется замазка из портландцемента марок 400 — 600 ГОСТ 9835-77 и песка. Применяется несколько рецептов. Портландцементная замазка может быть использована не позже 30 мин с момента приготовления. Недостатками замазки являются медленное протекание процесса твердения и возможность увеличения ее объема с течением времени.
2. Глиноземистый цемент марок 400 — 500 ГОСТ 969-77 смешивается с фарфоровой крошкой или чистым сухим кварцевым песком и разводится водой. Замазка может быть использована не позже 30 мин с момента приготовления. Глиноземистый (алюминатный) цемент как высокопрочный применяется для армирования изоляторов, подвергающихся высоким динамическим нагрузкам. Цемент быстро твердеет, благодаря чему он может применяться при ускоренных процессах твердения.
3. Магнезиальный цемент ГОСТ 1216-75 (каустический магнезит), фарфоровая мука или сухой чистый кварцевый песок и раствор хлористого магния. Замазка должна быть использована не позже 20 мин с момента приготовления. Магнезиальный цемент применяется для армирования изоляторов, работающих в сухих помещениях и трансформаторном масле. Недостатками цемента являются его расширение во. время твердения и гигроскопичность. При неправильном использовании магнезиального цемента армированные изоляторы выходят из строя.
4. Глет-глицериновая замазка — смесь свинцового глета с глицерином, разбавленным водой. Замазка может быть использована не позже 5 — 10 мин с момента приготовления. Основным преимуществом этой замазки является небольшое время схватывания. Для окончательного отвердевания замазки необходимо около суток, тогда как для окончательного отвердевания (без ускорительных мероприятий) портландцементной замазки требуется 4 — 6 недель.
5. Цокольная замазка (мастика) — смесь мраморной пудры, идитоловой смолы и канифоли, растворенная спиртом. Цокольной замазка называется вследствие применения ее в производстве электроламп для крепления цоколя к стеклянным колбам.
6. Жидкое стекло с мелом или фарфоровой мукой.Применяется для крепления металлической арматуры на фарфоровых деталях резьбовых предохранителей низкого напряжения. Эта замазка обладает хорошими механическими и технологическими качествами. Однако она гигроскопична и при увлажнении теряет электроизоляционные свойства.
7. Гипс, разведенный чистой водой. Применяется для крепления изоляторов на металлических пластинах ре-зистивных элементов резисторов. При назначении элементов для работы в масле необходимо добавлять столярный клей.
8. Эпоксидная смола. Начинает получать применение, например, для армирования изоляторов высокого напряжения.
в) СОЕДИНЕНИЕ ИЗОЛЯТОРОВ И НАНЕСЕНИЕ ИЛИ ЗАЛИВКА ЦЕМЕНТИРУЮЩЕГО СОСТАВА
Перед сочленением изолятора с арматурой внутреннюю полость ее необходимо покрыть тонким слоем битумной массы, благодаря чему исключается разрушение изолятора при температурных перепадах изолятора и арматуры.
В момент сборки деталей и нанесения или заливки замазки необходимо обеспечить правильное взаимное расположение деталей из керамики и металлической арматуры, что обычно достигается применением специальных приспособлений.
Цементирующая замазка для заполнения широких зазоров между металлическими деталями и изоляторами делается густой, а для узких — жидкой. При густой замазке уплотнение ее достигается установкой приспособлений на вибрационные столы.
В зависимости от конструкции деталей и организации производственного процесса следует применять различный порядок операций. Целесообразно рассмотреть несколько примеров процесса сочленения деталей и на несения или заливки цементирующей замазки при армировании некоторых видов изоляторов: опорных, проходных, штыревых, покрышек [16-2, 16-3]

30 Металлизация керамики, фарфора, кварца, стекла

        Подготовка поверхности неорганических диэлектриков Кнеорганическим диэлектрикам относятся керамика, стекло фарфор слюда ситаллы ферриты Металлизацию неорганических диэлектриковприменяют для придания поверхности деталей свойств металла электропроводности способности к пайке, теплопроводности Металлизацию стекла используют для получения зеркал Силикатные материалы (стекло кварц ситаллы, слюда ИТ п) подвергают сначалахимическому обезжириванию а затем обработке в хромовой смеси и врастворе плавиковой кислоты
        Металлизация керамики, фарфора, кварца и стекла
        Металлизация керамики, фарфора, кварца и стекла. Цель металлизации во многих случаях такая же, как и для пластмасс.
        Иногда пользуются методом втирания металлических порошков в поверхность пластика, например алюминиевой пудры, с предварительным растворением тонкого слоя поверхности ацетоном или другими растворителями. Известны [6—8] химические методы созданиятокопроводящего слоя на непроводниках. Однако литературные источники, как отечественные, так и зарубежные, освещающие химические методы металлизации непроводников, весьма немногочисленны, при этом имеющиеся сведения большей частью относятся к металлизации керамики, фарфора, кварца, дерева, стекла.
        Нанесение металлических покрытий на неметаллические материалы — пластмассы, стекло, фарфор, керамику, кварц и др. — производится с целью получения токопроводящего слоя на их поверхности для последующейгальванической металлизации, для обеспечения