电瓷釉工艺控制的研究

李思乐

一、引言

电瓷是电力工业的重要基础器件，经常被应用于电力系统中各种电压等级的输电线路、变电站、电器设备以及其他一些特殊行业如轨道交通的电力系统中，连接着不同电位的导体或部件并起绝缘和支撑作用，如在高压线路耐张或悬垂的盘形悬式绝缘子和长棒形绝缘子，变电站母线或设备支持的棒形支柱绝缘子，变压器套管、开关设备、电容器或互感器的空心绝缘子等中都有应用，属于国家“十一五”期间重点扶持的制造业领域。

电瓷釉其实就是釉的一个分支，因其被用在电瓷产品上故称为电瓷釉，电瓷釉总得来说属于硅酸盐玻璃范畴的高温生料釉，组成介于长石釉和石灰釉之间;大多数的电瓷产品都有釉表面层，电瓷釉对瓷绝缘子发挥着重要作用，可以提高提高绝缘子的化学稳定性、提高绝缘子的强度和热稳定性、提高瓷绝缘子的防污秽能力、提高电瓷的美观度。

影响釉料质量的因素很多，不仅仅要有好的配方，还要有合理的工艺控制。为了能最大化体现电瓷釉的优良性能，本文在某电瓷厂的A-2电瓷釉配方（钾长石19%、坯料13%、依安白土8%、D石5%、烧滑石3%、石英粉33%、硅灰石10%、氧化锰5%、氧化铬2.4%、氧化铁1.6%、三聚磷酸钠0.2%）的基础上对电瓷釉的制备及其烧结工艺进行了研究。

二、实验部分

2.1 球磨时间对釉浆细度的影响

在A-2釉用原料中，坯料、依安白土还有石英都较难磨细，而且烧成过程中又难熔，它们的粒度大小对釉面质量影响又较大。表2-1是采用球磨不同时间后釉浆的粒度分布，表中d0.1、d0.5、d0.9分别表示累积到10%、50%和90%体积的样品的粒径值（单位：um）。

结合表2-1数据可以看出，球磨开始后，随着时间的增长，釉浆的粒度明显降低，但倘若不适当的无限制增加球磨时间，不仅能耗大，还会导致釉浆太细，表面张力过大，易出现釉层干燥开裂，烧后产生缩釉。因此前面提到的实验用料：坯料、依安白土，球磨时可以适当的增加球磨时间来降低原料的粒度，而像后续实验中本来就比较细的粉料例如：钾长石等，球磨时间控制在40min即可。

2.2制釉工艺参数的确定

实验以100g为一种配方的总量，根据事先的设计按质量百分比称量各原料，后混合后于行星式快速球磨机中球磨。由于各原料的性质和用量的不同，所以必须适当控制料：球：水的比例、球磨时间以及三聚磷酸钠（STPP）的引入量，本文为此进行了以下实验：

由表2-2可以确定最佳料：球：水的比例为1：2：0.5;最佳球磨时间40min;三聚磷酸钠最适合的加入量0.2wt%。

2.3不同施釉厚度对釉面效果的影响

按照A-2制得的釉浆分别采用浸釉、喷釉、淋釉三种不同的方式施在坯体上，经电热恒温鼓风干燥箱内烘干，后烧成，通过对比，确定最佳的施釉方式为喷釉。之后取同种配方，按表2-3所示变化不同的釉层厚度观察效果：

由表2-3可以看出，厚度过厚，釉面橘釉的症状越明显，因此为排出厚度对后续试验的不利影响，初步将施釉厚设度定在0.2～0.3mm这个范围。

2.4 烧成制度的确定

本文首先对现有的氧化气氛电炉进行了摸索性实验，用5小时烧到1280℃，分别得到如图2-4、2-5所示两种不同的烧成曲线：

如图2-4、2-5所示，将原厂的烧成曲线和1400℃快烧电炉的烧成曲线对比，可以发现本文的升温速率快很多。这对釉面质量是有很大影响的，如升温速率过快，很可能釉浆中的气体来不及排出，釉层就完全性铺展封闭了釉面，气体积聚终将冲开釉层爆破，即形成釉面缺陷。因此應在上述实验的基础上尽可能的放慢升温速率。

本文同时还对配方A-2的烧成温度与最高保温时间进行了初步摸索：

由表2-6看出，相对于B-10，测得B-11的3快样品吸水率分别为0.18%、0.06%、0.05%，平均吸水率为0.96%，坯体和釉面都已经烧熟，后面实验发现B-12当烧成温度达到1280℃时，光泽度明显比1260℃好，但继续将最高温度保温时间从1h延长至2h意义不大，故烧成温度我们定在1280℃，最高温度保温时间1h。综上所述得到表2-7所述的烧成制度B-14：

三、结语：

本文通过对电瓷釉A-2配方的球磨时间、料球水比、三聚磷酸钠添加量、施釉厚度、烧成制度的研究，确定了一系列最佳的工艺参数及烧成制度，为保证电瓷釉能够更好发挥出应有的作用，打下了坚实的基础。

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