某電瓷廠試驗室建設方案

1、電瓷廠實驗室建設方案策劃人：楊娜學號：S單位：材料科學與工程學院目錄第 1 章 基本概述 錯誤 ! 未定義書簽xx 電瓷廠簡介 . 錯誤 !未定義書簽。電瓷材料的組成 1普通電瓷材料 1高強電瓷材料 2電瓷生產(chǎn)的工藝流程 3電瓷性能測試與表征 3電瓷的力學性能 .3電瓷的介電性能及其絕緣基礎 . .5電瓷的熱學性能 .6電瓷的顯微性能 .8xx 電瓷廠關于電瓷性能的研究工作 8第 2 章 實驗室的建設方案 .10建實驗室的目的及意義 10各工藝過程需采購的儀器及設備 .10原料處理 .10礦物原料粉碎與預處理 .10原料評價及檢測 .12坯料配方設計 .13坯料制備與質(zhì)量控制 .13球磨 .1

2、3過篩和除鐵 .13泥漿脫水 14練泥 14成形 .15可塑成形 .15干壓成形 - 等靜壓成形 .15施釉 .16燒成 .16產(chǎn)品檢測及設備 .16.17成品缺陷分析 .16產(chǎn)品的燒成性能超聲波探傷和例行機械試驗18聲發(fā)射技術.18顯微結(jié)構(gòu)分析.19實驗室基本設備.20實驗室設計要求與布局.21附屬場所設計 .22辦公室.22咖啡廳.22實驗室總面積及經(jīng)費預算.23第 1 章 基本概述xx 電瓷廠簡介xx 電瓷廠主要經(jīng)營電瓷產(chǎn)品 , 生產(chǎn)工藝先進，檢測設備齊全。有懸式、針式、 棒式、套管幾大生產(chǎn)流水線。主要產(chǎn)品有 500KV以下的各種電器瓷套、絕緣子、 避雷器、熔斷器、隔離開關和穿墻套管等。

3、年產(chǎn)電瓷量近萬噸，為國家各項重點 電力、交通 （ 電氣化鐵路 ） 、石油、化工、通訊、環(huán)保等行業(yè)提供了大量的優(yōu)質(zhì) 產(chǎn)品。我廠是生產(chǎn)電力電容器瓷套的規(guī)模較大廠家， 所生產(chǎn)的 500KV以下電力電容 器瓷套隨各電容器廠配套廣泛使用在全國的各個變電站， 為各個電力電容器廠提 供良好的質(zhì)量保證。xx 電瓷廠歡迎國內(nèi)外朋友使用 PC牌電瓷產(chǎn)品， 真誠歡迎各新老客戶來廠 訂貨和指導工作。圖 1-1 部分產(chǎn)品展示電瓷材料的組成1.2.1 普通電瓷材料早期的電瓷以長石質(zhì)瓷為主，它以石英、長石、粘土為原料，瓷成分為10 20石英、 10 20莫來石、 6080的氣孔和玻璃相。 長石質(zhì)普通 瓷的顆粒粗，成型性能良

4、好，但機械強度低，抗折強度僅為30MPa 50MPa，因價格便宜，工藝簡單而廣泛地使用于不需要高強度的絕緣子、瓷套中。1.2.2 高強電瓷材料高硅質(zhì)電瓷材料高強度電瓷產(chǎn)品的發(fā)展是以石英應力理論為基礎的高石英瓷， 它是在普通瓷 的基礎上，調(diào)整粘土、長石、石英的比例而得到的較高強度瓷。二十世紀六十年代初，日本人發(fā)明的方石英質(zhì)電瓷材料在電瓷的發(fā)展史 上可謂輝煌的一頁，這種瓷屬于“石英長石粘土”系統(tǒng)，它是利用日本特有 的陶石原料中所含的微細石英在燒成過程中變化而制成的， 其特點是瓷質(zhì)中的結(jié) 晶相除含有莫來石與石英之外， 還有大量的方石英 （15 40） ，它具有很微細 而均勻的顯微結(jié)構(gòu)， 瓷體的機械強

5、度比普通瓷提高了倍左右， 六十年代末我國已 生產(chǎn)出高硅質(zhì)瓷懸式產(chǎn)品， 但普遍存在早期嚴重劣化現(xiàn)象。 主要原因是由于工藝 和配方不相適應，石英 / 方石英顆粒引發(fā)的微裂紋使承受負荷的絕緣子因裂紋增 大而喪失強度， 石英的方石英化并未形成所希望的壓應力， 而是存在有害應力和 過大的膨脹系數(shù)。鋁質(zhì)電瓷材料為了滿足更高電壓等級對瓷強度的要求， 人們希望能找到一種具有更高強度 的電瓷材料來替代現(xiàn)有的電瓷產(chǎn)品。 1931 年，西門子公司將燒結(jié)氧化鋁陶瓷用 于制造火花塞絕緣子，引發(fā)了對高鋁陶瓷所用原料、配方、添加劑的選擇、制造 工藝、燒結(jié)理論及顯微結(jié)構(gòu)等的研究。在這方面，日本、德國、美國、瑞典及前 蘇聯(lián)等國

6、都有報導。 我國在五十年代末開始試制鋁質(zhì)瓷， 八十年代末國內(nèi)已能小 批量生產(chǎn)超高壓電瓷材料。 九十年代， 我國已規(guī)模生產(chǎn)超高壓電瓷產(chǎn)品， 但材料 的綜合性能一直偏低， 生產(chǎn)成本偏高， 其根本原因在于工藝水平落后。 在鋁質(zhì)瓷 中，剛玉取代石英構(gòu)成了具有高彈性模量的結(jié)構(gòu)組分， 瓷質(zhì)的熱膨脹系數(shù)和內(nèi)在 應變小，耐電弧性能提高，裂紋的發(fā)展速度降低。用鋁質(zhì)瓷取代硅質(zhì)瓷，不僅使 產(chǎn)品的可靠性有了極大的提高，而且使瓷絕緣子長期存在的質(zhì)量問題大為減少， 從普通瓷到高硅質(zhì)瓷，進而發(fā)展到鋁質(zhì)瓷是電瓷工業(yè)發(fā)展史上極為重要的一步。電瓷生產(chǎn)的工藝流程xx 電瓷廠電瓷生產(chǎn)的工藝流程如圖 1-2 所示：圖 1-2 電瓷生產(chǎn)

7、工藝過程簡圖電瓷性能測試與表征1.4.1 電瓷的力學性能電瓷的力學性能包括硬度、彈性、強度、氣孔率、體積密度、斷裂韌性等。 硬度陶瓷材料是一種硬度較高的堅硬材料， 一般采用莫氏硬度和顯微硬度 （又稱 為維氏硬度） 來表示。電瓷材料的莫氏硬度在 68之間，純共價鍵晶體金剛石的 硬度最高，剛玉、石英屬極性共價鍵晶體，硬度也很高，電瓷材料中有大量的莫 來石（莫氏硬度在剛玉和石英之間） 、石英或剛玉硬度也較高，硅質(zhì)瓷的十級莫 氏硬度在 7 左右，高硅質(zhì)瓷約為 7，鋁質(zhì)瓷和高強度鋁質(zhì)瓷則由于有一定量剛 玉相，硬度達到 8。彈性陶瓷材料的彈性模量與構(gòu)成陶瓷的相的種類與比例、 晶粒的大小與分布等顯 微結(jié)構(gòu)參

8、數(shù)相關， 陶瓷是結(jié)構(gòu)極為復雜的多晶多相材料， 很難對彈性模量進行理 論計算，只能通過實驗測得， 經(jīng)過大量的實驗得知陶瓷材料的彈性模量隨材料氣 孔率 P 的增多而下降，其經(jīng)驗公式為E=E0（ + ）式中， E0為氣孔； P為零時彈性模量。電瓷材料的彈性模量一般在（ ）x 105MPa的范圍，其值除了隨氣孔率的增加 而下降外，還與材料中晶體相有關，彈性模量較高的剛玉相晶體的數(shù)量增加時， 電瓷材料的彈性模量有所提高。強度xx 電瓷廠采用三點彎曲法測試各種電瓷樣品的彎曲強度，所使用的儀器為 WDW-20型0 電子萬能材料試樣機。圖 1-3 為三點抗彎法測定抗彎強度示意圖。圖 1-3 三點抗彎法測定抗彎

9、強度示意圖每組樣品測試五次，取平均值。彎曲強度計算公式：3FLf 2bh2式中 f為彎曲強度，單位 MPa，F(xiàn)為樣品斷裂時最大載荷值 (N)，L 為支撐 刀口間距 (mm)， b 為樣品斷口處截面寬度 (mm)，h 為樣品斷口截面處的高 (mm)。 氣孔率及體積密度測試采用阿基米德排水法測量各種坯體經(jīng)燒結(jié)后所形成的陶瓷材料的體積密度 和開口氣孔率。計算公式如下：P m2 m0m2 m1m00m2 m1式中 m0 為試樣完全干燥后的質(zhì)量， m2 為樣品在完全吸收飽和后在空氣中的質(zhì)量， m1為試樣吸水飽和后在水中懸掛的質(zhì)量，質(zhì)量的的單位為g，P 為試樣的開口氣孔率， 為試樣的體積密度， 0 為室溫

10、下水的密度，密度的單位為 g/cm31.4.2 電瓷的介電性能及其絕緣基礎相對介電常數(shù)及電介質(zhì)損耗目前電瓷行業(yè)對電瓷材料的兩項主要電氣性能一相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值 tan 6 的測定, 一般都是按 GB1409 一 78固體電工絕緣材料在工頻、 音頻、高頻下介電系數(shù)和介質(zhì)損耗角正切試驗方法 , 采用高壓電橋進行。測量系統(tǒng)的電氣原理如圖 l 所示。測量方法是采用三電極 ( 高壓電極, 側(cè)量 電極 , 保護電極 ) 系統(tǒng)。三電極中 , 測量電極和保護電極之間距一一保護間隙寬 度租測量時對試品施加的電壓大小 , 對測量結(jié)果有一定的影響。 電瓷材料測定時 ,般試品厚度為 2 3 mm , 保護

11、間隙寬度 2mm ;側(cè)量電壓 500 2000V圖 1-4 測量電氣系統(tǒng)原理圖電介質(zhì)的電導自然界不存在絕對不導電的物質(zhì)， 絕緣程度高的電介質(zhì)在電場作用下也會出現(xiàn) 漏導。電瓷材料在電場作用下同樣也會發(fā)生漏導。因為電導率與電阻率互為倒數(shù)， 故電阻率既可表示電介質(zhì)的絕緣性， 也可表示電介質(zhì)的電導性。表 1-1 列出幾種陶瓷材料在溫度 20時的體積電阻率 v表 1-1 陶瓷材料體積電阻率 v 單位：m剛玉瓷剛玉 - 莫來石瓷鋁質(zhì)電瓷硅質(zhì)電瓷滑石瓷鋇長石瓷12 13121110 111110 11101210131010101010111010101011電氣強度電氣強度的含義就是電介質(zhì)能夠承受的最大電

12、場強度， 在數(shù)值上與擊穿場強相 等。電介質(zhì)的擊穿電壓不僅反映了電介質(zhì)材料本身的性質(zhì)， 而且與樣品形狀和電 場分布、溫度、 壓力等諸多的外界因素有關， 所以材料的電氣強度和擊穿電壓的 測定結(jié)果必須依照擊穿試驗的條件加以修正。1.4.3 電瓷的熱學性能電瓷的熱學性能對電瓷的強度和絕緣能力有著不容忽視的影響， 電瓷本身的耐溫度急劇變化的能力在某些場合下是絕緣子的主要性能。 而耐冷熱急變性是材料熱學性能與機械性能共同確定的綜合性能。熱容熱容的定義物體在濕度升高 1K 時所吸收的熱量稱為該物體的熱容。 陶瓷 的熱容是非結(jié)構(gòu)敏感的， 即顯微結(jié)構(gòu)對熱容的影響不大， 但多孔陶瓷材料的熱容 與氣孔率有關，此時多

13、孔材料質(zhì)量較輕，故熱容也低。電瓷材料的熱容也與結(jié)構(gòu)關系不大，硅質(zhì)瓷和鋁質(zhì)瓷的熱容差別也不十分明 顯。電瓷工業(yè)中習慣用比熱容來表示材料的熱容。在 293373K范圍內(nèi)電瓷的比 熱約為 Kg;293473K范圍內(nèi)電瓷的比熱容約 Kg。熱膨脹 物體的長度或體積隨著溫度的上升而增大的現(xiàn)象稱為熱膨脹。 熱膨脹儀能精確測定電瓷材料在燒成過程中的膨脹和收縮率， 對于像棒形和 套管這類需要吊燒的電瓷產(chǎn)品， 能通過在不同溫度下的收縮率精確確定產(chǎn)品的起 吊溫度，從而避免由于過早起吊導致的掉頭或開裂等燒成缺陷。電瓷坯體在燒結(jié)過程中的主要物理化學變化為：室溫至 300，主要是排除 干燥時未能排除的殘留水分。 300至

14、 1000，隨著結(jié)構(gòu)水的排除，碳酸鹽的分 解， 坯體失重明顯，體積無明顯變化，高嶺石逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X石。 1000至 燒結(jié)溫度，坯體開始收縮， 且隨著溫度的升高產(chǎn)生劇烈的收縮使坯體致密化。 當 溫度高于燒結(jié)溫度以后，坯體開始膨脹。熱傳導 熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個系統(tǒng)傳到另一個系統(tǒng)的現(xiàn)象叫 熱傳導。電瓷材料中的玻璃相為連續(xù)相，電瓷的熱導率主要取決于玻璃相的熱導率， 晶相增加時熱導率有所提高?？偟膩碚f，電瓷是熱的不良導體?？篃嵴鹦?主要指陶瓷材料承受一定程度的溫度急劇變化而結(jié)構(gòu)不致被破壞的性 能。一般地說，陶瓷屬于典型的脆性材料，抗熱震性是比較差的。瓷絕緣子 在強烈的熱沖擊作用或循環(huán)

15、的熱沖擊作用之下可能喪失它的絕緣性，甚至斷 裂。電瓷的抗熱震性通常采用經(jīng)過一定溫度差和一定次數(shù)冷熱循環(huán)熱沖擊后 不發(fā)生破壞或開裂來作為評定標準。1.4.4 電瓷的顯微性能樣品的微觀結(jié)構(gòu)表征采用日本電子的 JMS-6700F場發(fā)射掃描電子顯微鏡來 表征?？捎^察不同燒結(jié)溫度下， 各種陶瓷樣品的晶相及其分布和形貌變化， 從顯 微結(jié)構(gòu)變化角度， 確定陶瓷的最佳燒結(jié)溫度。 也可觀察不同粒度分布的電瓷坯體 燒結(jié)后的顯微結(jié)構(gòu)變化， 研究陶瓷坯料的粒度分布對陶瓷燒結(jié)性能和燒結(jié)體性能 的影響。采用日本 Rigaku D/max 2200/Vpc 型 X 射線衍射儀可以對電瓷樣品進行 X 射線衍射分析，進而進行物

16、相分析。衍射條件為 CuKa輻射，電壓30kV，DS狹縫， 電流 40mA，SS狹縫， RS狹縫，掃描范圍： 10- 80，掃描速度為 5/min ，以 鎳為濾色片。粒度測試采用珠海歐美克儀器有限公司生產(chǎn)的 LS-POP(6)型激光粒度分析 儀測試陶瓷坯體泥料的粒度及其粒度分布， 每種樣品測試取測量 5 次的平均值作 為最后的測試結(jié)果。圖 1-4 LS-POP(6) 型激光粒度分析儀xx 電瓷廠關于電瓷性能的研究工作為了得到優(yōu)越的瓷體性能， 人們往往是通過改變化學組成、 配方和改善瓷體 結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的， 國內(nèi)外的研究多集中在配方和結(jié)構(gòu)兩方面， 試圖通過配方、 工藝 過程、工藝參數(shù)和瓷體微結(jié)構(gòu)的研

17、究，設法提高電瓷材料的力、熱、電性能，研 究的對象多以鋁質(zhì)電瓷材料為主。 就氧化鋁瓷而言， 它具有較高的彈性模量和較 好的熱穩(wěn)定性， 其絕緣性能與強度成正比線性關系， 因此， 電瓷材料研究的重點 就放在通過調(diào)整瓷體的微結(jié)構(gòu)， 提高材料的強度方面。 目前， 國內(nèi)高強電瓷材料 與國外相比，在綜合性能上有一定的差距，主要體現(xiàn)在力學強度、介電常數(shù)、電 氣強度等方面。從顯微結(jié)構(gòu)看， 日本瓷優(yōu)于法國瓷， 法國瓷優(yōu)于國內(nèi)瓷， 我國普通瓷整個物 相分布很不均勻，晶體粒徑偏大且大小懸殊、氣孔較大、形狀不規(guī)則，帶棱角的 孔多，氣孔的面積含量大，鋁質(zhì)瓷的顯微結(jié)構(gòu)相對合理些，但仍不及日、法等國電瓷。日本高強度瓷的顯微

18、結(jié)構(gòu)中， 礬土熟料為不規(guī)則的鋸齒狀、 細小的桶狀或 錐狀，剛玉微晶較均勻地分布，氣孔小而少，針、柱狀莫來石發(fā)育，顯微結(jié)構(gòu)整 體概貌的均勻性程度好。 研究結(jié)果表明， 鋁質(zhì)高強電瓷材料合理的相組成應以剛 玉和莫來石為主，石英 / 方石英和玻璃相及氣孔相的量較少，其中，剛玉微晶均 勻分布、 粒度應在 3M5M之間， 玻璃相小于 15，氣孔相應控制在 10以 下，孔中發(fā)育莫來石雛晶或晶簇。第 2 章 實驗室建設方案建實驗室的目的和意義隨著規(guī)模和市場的擴大， 我廠迫切需要建設一個自己的實驗室， 構(gòu)建專業(yè)的 研發(fā)機構(gòu)， 培養(yǎng)優(yōu)秀的產(chǎn)品研發(fā)隊伍， 這對工廠的生產(chǎn)指導和長遠發(fā)展具有重要 的意義：1、方便原料的

19、評價和檢測、產(chǎn)品的性能測試，更好的指導生產(chǎn)過程2、更好的進行研發(fā)工作， 完成新產(chǎn)品開發(fā)從樣試到批試的全部工作， 提高產(chǎn) 品的性能3、可以引進高技術人才解決生產(chǎn)中的技術問題，并從事高性能新產(chǎn)品的研 發(fā)，對工廠的發(fā)展是一個新的里程碑。4、一個先進獨立的實驗室也體現(xiàn)了 xx 電瓷廠的水平。各工藝過程需采購的儀器及設備2.2.1 原料處理2.2.1.1 礦物原料粉碎與預處理（1） 原料的精選、破碎電瓷的主要原料多為天然的礦物原料， 以原礦形式的原料中總是含有一些雜 質(zhì)，有的雜質(zhì)是與原料主要礦物共生的雜質(zhì)礦物， 有的雜質(zhì)是加工過程中混入的。對長石、石英等瘠性原料的精選主要為清洗表面的污泥水銹以及用磁選方

20、法 除去破碎過程中混入的鐵質(zhì)。黏土類礦物的雜質(zhì)有游離石英、 長石碎屑、 白云母及鐵鈦的氧化物礦物。 用 淘洗、水力旋流、浮選等方法進行分離、提純可除去黏土中昀雜質(zhì)礦物。煅燒的高鋁原料硬度和密度都較高， 常采用鋼球為研磨體進行超細粉碎， 此 時則需用酸洗法除去細粉碎中混入的鐵雜質(zhì)。總之，原料的精選是提純和除去雜質(zhì)， 使原料的化學成分、 礦物組成和顆粒 分布均能符合要求的一道重要工序。需購買的化學儀器及設備有 ：常用的酸（鹽酸、濃硫酸、硝酸、氫氟酸等） 、 燒杯、量筒、玻璃棒若干、逆流過濾式泥漿除鐵機 （磁選設備，體積小，除鐵效 率高）、 反擊式破碎機 （上海奕晟礦山機械有限公司，體積小，構(gòu)造簡單

21、，破碎 比大，能耗少，生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品粒度均勻，并有選擇性的碎礦作用）、 振動篩 （上海奕晟礦山機械有限公司，采用小振幅，高頻率，大傾角結(jié)構(gòu)，使該機篩分 效率高、處理最大、壽命長、電耗低、噪音?。﹫D 2-1 反擊式破碎機圖 2-2 振動篩（2） 原料的預燒礦物原料因種種原因，有的具有片狀結(jié)構(gòu)（滑石），有的硬度大難粉碎（石 英），有的收縮大易開裂（高塑性黏土），有的有多種晶體結(jié)構(gòu)（氧化鋁、氧化 鋯、二氧化鈦），往往需預燒處理后才能使用。 礬土和工業(yè)氧化鋁的煅燒工業(yè)氧化鋁的預燒是為了形成穩(wěn)定的剛玉晶體， 預燒溫度常 1400，礬土預燒后形成穩(wěn)定的剛玉和莫來石，煅燒溫度 1450， 顯然它們的煅燒溫

22、度均高于電瓷坯體的燒成溫度，故必須預先單獨地進行。 石英的煅燒如果采用脈石英、 石英巖為石英原料， 它們質(zhì)地堅硬很難破碎， 通常將之預燒到 9001000，強化其晶型轉(zhuǎn)化，然后投入水中淬冷，石英因 573的高溫型向低溫型轉(zhuǎn)變的體積效應，使之內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松而便于粉碎。經(jīng)預 熱后夾雜的鐵雜質(zhì)因很強的著色能力而暴露，亦便于人工挑選和原料的提純。 黏土原料的預燒黏土的預燒可減小收縮， 提高純度，當采用黏土用量較大 的坯料或壓制成形（等靜壓成形乜在內(nèi)） 的坯料以及釉料中用量超出所需的量時， 對坯釉配方中的部分黏土預燒制成熟料，預燒溫度 700900，排除其結(jié)構(gòu)水 即達到預燒的目的。 滑石的預燒滑石為層狀結(jié)

23、構(gòu)， 礦物常為片狀， 釉料中滑石用量較大時應經(jīng) 1400左右的溫度預燒破壞其層狀結(jié)構(gòu)，改善工藝性能。 氧化鋅的預燒 釉料加入較多氧化鋅時，容易縮釉，需將部分氧化鋅在 1250左右預燒。 長石的預燒長石一般是不經(jīng)預燒而直接使用的，但長石中溶解一定的氣 體，這些氣體在長石玻璃中形成氣泡，為了提高釉面質(zhì)量（減少釉中氣孔），可將長石預燒， 防止釉中氣泡所產(chǎn)生的不良影響。 經(jīng)預燒后的長石原料在濕法細磨 時，堿金屬離子在水中的溶解度也可減少。需購買的設備 ：高溫硅碳棒電阻爐一臺、硅鉬爐一臺、熱壓燒結(jié)機（鄭州金 海威科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)）、大型烘箱兩臺（3） 制泥漿用水的性質(zhì)電瓷坯釉料中含有一定水分，制坯（

24、釉）的用水性質(zhì)對坯（釉）料的工藝性 能和制品的質(zhì)量均有直接的影響， 對水質(zhì)的要求主要是水中所含的可溶性的金屬 離子和絡合陰離子的種類與數(shù)量，其中以 Ca2+、Mg2+、 SO42-對泥漿的穩(wěn)定性影響 較大，它們含量較高時容易引起泥漿絮凝，對泥料的可塑性也有不良影響。所以，電瓷球磨用水一般要求 Ca2+、 Mg2+的濃度低于 1015mg/kg; 而 SO42- 濃度應低于 lOmg/kg。水的 pH 值對泥漿的穩(wěn)定性和泥料的可塑性均有影響， 水的 pH值在 6的范 圍內(nèi)可塑性最好，生產(chǎn)中應采用 pH 值接近 7 的中性水。需購買的化學藥品及設備 ：BaCl2、多元素快速分析儀 （測定坯體中離子

25、含量） 、 pH試紙2.2.1.2 原料評價及檢測分別采用多元素快速分析儀 或質(zhì)子光譜儀 對原料進行化學成分分析， x射線 衍射儀進行礦物成分分析， 激光粒度分析儀 進行顆粒構(gòu)成分析， 也可借助 掃描電 鏡對原料進行能譜分析。2.2.1.3 坯料配方設計用到的儀器和設備有 ：臺秤、電子天平、濾紙2.2.2 坯料制備與質(zhì)量控制2.2.2.1 球磨需采購的設備有 ：實驗用：高鋁快速陶瓷球磨 4 個、 XM-4行星快速研磨機、箱式給料機（湘潭華豐）、 ZrO2研磨球若干圖 2-3 XM-4 行星快速研磨機圖 2-4 高鋁快速球磨罐小批生產(chǎn)用 ：瓷瓶球磨機、球磨罐、攪拌式球磨機。 （湘潭華豐）圖 2-

26、5 瓷瓶球磨機 圖 2-6 攪拌式球磨潤和2.2.2.2 過篩和除鐵需采購的設備有： 40-300 目的試驗篩若干、逆流過濾式泥漿除鐵機機械有限公司，原料處理中已用到）、 超聲波清洗機圖 2-7 逆流過濾式泥漿除鐵機2.2.2.3 泥漿脫水需采購的設備有：實驗用： 托盤、噴霧瓶、烘箱（前已用到）、研缽 小批量生產(chǎn)：榨泥機、噴霧干燥塔圖 2-8 榨泥機2.2.2.4 練泥需采購的設備有：真空練泥機 （鄭州環(huán)球重工機械有限公司）圖 2-9 真空練泥機2.2.3 成形2.2.3.1 可塑成形需采購的設備 ：石膏模、板刀、羊角懸坯刀、空氣錘、旋坯機、鋼絲刀、熱懸 崖機成形機、旋轉(zhuǎn)刀架式車坯機等。2.2

27、.3.2 干壓成形 -等靜壓成形需采購的設備 ： 液壓式萬能試驗機 （長春試驗機場制造） 、等靜壓成形機 （整 機較國內(nèi)同類產(chǎn)品先進， 能耗低而效率高， 維護方便，環(huán)保節(jié)能）、金屬磨具（壓 長條形）圖 2-10 液壓式萬能試驗機圖 2-11 等靜壓成形機2.2.4 施釉需采購的設備及化學藥品 ： 激光粒度儀、 325 目或 320 目篩子、比重計、恩氏 粘度計、一些添加劑 （稀釋劑、增塑劑、絮凝劑、膠黏劑等 ） 蠟、自動施釉機、噴 槍、瓷砂2.2.5 燒成需采購的設備 ：窯爐、窯具（匣缽、棚板、支柱、橫梁等器具）圖 2-12 電瓷窯爐產(chǎn)品檢測及設備2.3.1 成品表面缺陷分析主要是指產(chǎn)品釉面缺

28、陷 ，包括煙熏、波紋、析晶、桔皮、針孔、燒虛、霧 光、無光澤等， 這些釉面缺陷嚴重影響了電瓷產(chǎn)品的外觀和機械性能， 同時也給 企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟損失。 因此， 為了提高電瓷產(chǎn)品合格率， 除了要對電瓷產(chǎn)品 的全過程進行有效監(jiān)控以外， 還要對于電瓷產(chǎn)品的某些釉面缺陷采取一定的檢測 手段和補救措施，使產(chǎn)品的各種性能完全符合要求。 關于這方面在國內(nèi)少有研究， 本工廠結(jié)合實際生產(chǎn)，對一些如“落砂、落鐵、磕釉”以及“煙熏”這些釉面缺 陷采取了一定補救措施，并進行了相關試驗研究，使產(chǎn)品合格率提高了約。對于這些釉面缺陷，除了要從源頭上減少失誤，如調(diào)整坯釉的配方，燒成過 程操作正確，方法得當以外， 還要注意減少

29、其它人為因素造成的缺陷， 如在搬運 和拿取過程中盡量小心， 避免磕釉缺陷的產(chǎn)生， 坯體在入窯之前要徹底清理吹掃 干凈等。對于落砂、 落鐵、磕釉這些釉面缺陷， 可以先用砂輪把瓷件產(chǎn)品上的砂點和 鐵點磨掉， 若是磕釉則直接用砂輪把磕釉部分磨平， 然后再進行重新上釉。 在重 新上釉過程中如果表面不平，可先用釉料抹平，再重新上釉，之后再進行干燥。 對于“煙熏”這種釉面缺陷，由于這種缺陷瓷件表面沒有破損，對于這樣的缺陷 可以先把表面的塵土等污物擦掉， 然后在瓷件表面直接施釉。 對于上述處理好的 瓷件，再進行二次燒成。2.3.2 產(chǎn)品的燒成性能2.3.2.1 體積密度、吸水率、孔隙氣孔率 具體的實驗方法和

30、原理第一章已講。需采購的儀器和設備 ：液體靜力天平、普通天平（感量）、烘箱、抽真空裝 置、帶有溢流管的燒杯、煮沸用器皿、毛刷、鑷子、吊籃、小毛巾、三腳架等。圖2-13液體靜力天平（測定開口氣孔時在液體中的稱量裝置）2.3.2.2 抗折強度需采購的設備 ：電動抗折試驗儀 （咸陽陶瓷所）圖 2-14 電動抗折試驗儀2.3.3 超聲波探傷和例行機械試驗 懸式和棒形絕緣子的機械強度是它們的主要質(zhì)量指標之一， 也是判斷產(chǎn)品使 用壽命和安全可靠性的重要依據(jù)。 因此，對這些產(chǎn)品的強度和瓷件內(nèi)部缺陷的檢 測都規(guī)定了比較嚴格的標準和試驗方法， 就檢驗方法而言有半成品 （瓷件） 的超 聲波探傷和例行機械強度試驗。

31、超聲波探傷是一種檢查棒形絕緣子瓷體內(nèi)部缺陷的有效方法。它可以檢測出 夾層、開裂、氣泡、雜志等缺陷。需采購的設備 ：超聲波探傷儀 （SB-2000，湘潭華豐）圖 2-15 超聲波探傷儀2.3.4 聲發(fā)射技術 聲發(fā)射技術是指材料在外力（如機械負荷）或內(nèi)應力（如熱應力）作用下， 內(nèi)部產(chǎn)生塑性變形或裂紋形成和裂紋擴展時， 由于應變能瞬時釋放而產(chǎn)生彈性波 的現(xiàn)象。彈性波從聲發(fā)射源發(fā)出并傳到材料表面， 表現(xiàn)為極微弱的機械振動， 振 動波被聲發(fā)射儀的傳感器接收并經(jīng)放大處理，即得到材料的特征聲發(fā)射信號參 數(shù)，從而可以對材料的結(jié)構(gòu)缺陷、強度性質(zhì)以及安全可靠性作出評價。 需采購的設備 ：聲發(fā)射儀 （美國物理聲學公

32、司）圖 2-16 聲發(fā)射儀2.3.5 顯微結(jié)構(gòu)分析需采購的設備 : JMS-6700F 場發(fā)射掃描電子顯微鏡 1 臺、日本 Rigaku D/max 2200/Vpc 型 X射線衍射儀 1臺、 EOL -3010 透射電鏡 1 臺、HXD-1000T顯微維氏 硬度計 1 臺、綜合熱分析儀 STA 449C 1臺、熱膨脹儀 DIL 402 PC 1 臺圖 2-17 場發(fā)射掃描電子顯微鏡圖 2-18 場發(fā)射掃描電子顯微鏡實驗室基本設備實驗室柜體系列 ：吊柜、藥品柜、文件柜、樣品柜、器皿柜等通風柜和通風櫥 ：選用全木和全鋼的各一個實驗臺面板 ：要達到耐腐蝕、 耐酸堿、耐熱及承重的性能， 選擇鋼木實驗

33、邊臺， 實驗臺臺面選用實芯理化板或者環(huán)氧樹脂臺面，柜體采用16mm厚優(yōu)質(zhì)三聚氰胺板，周邊采用優(yōu)質(zhì) PVC封邊條封邊。其結(jié)構(gòu)合理，承重性好，組合靈活，利于維 修，便于安裝運輸，是中、高檔實驗室的最佳選擇。鋼架表面均經(jīng)酸洗、磷化、 環(huán)氧樹脂粉末靜電噴涂。美觀、現(xiàn)代、抗酸堿。實驗室配套設備 ：雙面滴水架、不銹鋼雙盆、 pp 黑色水槽、實驗凳、電路、水 路等以上設備可以從青島博菲克實驗室設備有限公司選購。圖 2-19 洗滌臺圖 2-20 鋼木實驗邊臺實驗室設計要求與布局根據(jù)實驗任務需要， 實驗室有貴重的精密儀器和各種化學藥品， 其中包括易燃及腐蝕性藥品。另外，在操作中可能產(chǎn)生有害的氣體或蒸氣。因此，對實驗室 的房屋結(jié)構(gòu)、 環(huán)境、 室內(nèi)設施等有其特殊的要求， 在籌建新化驗室或改建原