承德粘土在高壓電瓷泥料配方中的運用

陳立夫 郭福杰 齊昌鑫 盧時超

【摘要】隨著我國電力技術的不斷發(fā)展，電瓷產(chǎn)品電壓等級也在不斷提升。電瓷配方也從傳統(tǒng)的普通硅質(zhì)瓷向高強鋁質(zhì)瓷的方向進行發(fā)展。本文將針對承德粘土礦山存儲量以及承德粘土理化性能進行詳細分析，其目的是研究出承德粘土在高壓電瓷泥料配方中的運用。

【關鍵詞】承德粘土 ?高壓電瓷 ?泥料配方

筆者經(jīng)過詳細的研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當前本公司所使用的高壓電瓷粘土原料一般有寬城土、法庫土、的左云土等多種粘土原料，雖然這些的粘土的高壓電瓷配方制作質(zhì)量較為可觀，但是其經(jīng)濟成本也相對較高，很難確保高壓電瓷配方制作的經(jīng)濟效益最大化。為了在滿足高壓電瓷配方制作質(zhì)量的基礎上，優(yōu)化高壓電瓷配方生產(chǎn)制作效率，本文將以承德粘土作為的分析研究對象，通過實驗手段，讓承德土在配方當中獲取到了既能夠?qū)崿F(xiàn)高壓電瓷制作需求、又可以滿足高壓電瓷配方制作的經(jīng)濟效益。

一、承德粘土礦山存儲量

承德粘土的主要礦區(qū)位于承德圍場縣，截止到現(xiàn)在已經(jīng)存在六個大的礦區(qū)。承德粘土的礦場地表分布的面積在2.35平方千米左右。一般情況下承德粘土可以實施露天開采，礦場經(jīng)濟基礎雄厚，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定開采挖掘。通過針對承德粘土礦山的挖掘和的鉆探發(fā)現(xiàn)，承德粘土礦體在侵蝕基準面下延伸大約500米左右，其中的礦產(chǎn)資源量多達4億噸之多。經(jīng)過勘測和鉆探可知，承德粘土是我國粘土含量最多、礦產(chǎn)資源最為豐富的礦產(chǎn)。并且承德粘土的礦區(qū)周邊的基礎配套設施相對健全嗎，有礦產(chǎn)運輸專用的交通運輸路線，可以實礦石開采、運輸。并且，承德粘土相比其他高壓電瓷黏土原料具備一定程度的經(jīng)濟性，可以滿足高壓電瓷制作的實際需求。

二、承德粘土理化性能

為了有效的針對承德粘土自身的物理性能、化學性能等各個內(nèi)容進行詳細的分析，筆者在開展研究和實驗的過程中，利用差熱分析、X射線分析等形式進行詳細研究。結(jié)合承德粘土的差熱以及熱天平曲線可以得知，承德粘土在60攝氏度左右會出現(xiàn)吸熱谷的現(xiàn)象，其現(xiàn)象所產(chǎn)生的實際原因便是排出承德粘土中吸附水分所造成的。在702攝氏度左右，也存在明顯的吸熱谷，這一吸熱谷所出現(xiàn)的主要原因便是失去水結(jié)構(gòu)。在927攝氏度、1157攝氏度左右也出現(xiàn)了兩個明顯吸熱谷。在承德粘土熱差分析角度來看，說明承德粘土在這兩個溫度附近產(chǎn)生了不同種類的相變。結(jié)合對承德粘土熱差分析、X涉嫌衍射分析、電鏡分析可以得知，承德粘土原料當中礦物原料成分主要由伊利石所構(gòu)成，并且承德粘土當中高嶺石、石英石、長石、葉臘石等成分也相對較多，其中也存在黃鐵礦與方解石。通過對承德粘土性能等內(nèi)容的測算，總結(jié)出承德粘土自身的可塑性指數(shù)非常高，承德粘土可塑性指數(shù)高達26.63，綜合能力為3.29，其綜合性能指標相比水曲柳的、左云土等高齡粘土來說，具備更好的綜合性能。并且承德粘土當中的K元素含量相對較高，這樣在燒制高壓電瓷時，可以有效的降低燒制溫度，并且高壓電瓷的節(jié)能效率相對較高。在針對承德粘土物理性能和化學性能分析的過程中了解到，承德粘土在高強瓷配方當中可以部分或者全部取代長石和高嶺粘土，能夠產(chǎn)生高質(zhì)量高壓電瓷。

三、承德粘土在高壓電瓷泥料配方中的運用

為了全面的分析出承德粘土在高壓電瓷泥料配方中的運用，在該文章當中筆者采用對比實驗研究的手段，針對承德粘土配比方式進行了詳細的分析研究。開展對比分析研究的過程中，主要將其分成了兩組內(nèi)容，其中一組為加入承德粘土試驗成功的新型配方，名字叫5號配方;另一組為當前所使用的傳統(tǒng)生產(chǎn)配方，名字叫做1號配方。在實際開展對比的過程中，主要針對配方組成、胚料可塑性、干燥性能等層面進行了詳細的分析。

（1）配方組合分析a（1號配方）：高鋁礬土含量51%、長石含量16%、承德土含量0、高嶺土A含量15%、高嶺土B含量18%;瓷粉0。b（5號配方）：高鋁礬土含量46%、長石含量8%、承德土含量28、高嶺土A含量0%、高嶺土B含量12%;瓷粉6%。

（2）坯料可塑性分析a（1號配方）：指標9.59、相應含水率17.13%、液限28.55%、塑限13.9%、指數(shù)4.60。b（5號配方）：指標12.34、相應含水率17.09%、液限32.47%、塑限15.30%、指數(shù)17.17。

（3）干燥性分析a（1號配方）：成型水份16.88%;線收縮6.38%;體收縮12.42%;氣孔率30.8967%;干胚強度5.49MPa。b（5號配方）：成型水份17.02%;線收縮6.05%;體收縮11.88%;氣孔率30.5809%;干胚強度7.02MPa。

通過以上對比分析可以看出，承德粘土在收縮率、氣孔率等層次上都比原本1號配方性能有所提升，可以有效的滿足生產(chǎn)實際需求。在此基礎上，承德粘土5號配方燒制強度更高，能夠有效的優(yōu)化生產(chǎn)效率，并且降低原料所花費的成本。承德粘土可以取代原本部分粘土和長石原料，增強泥料性能。在挖掘承德粘土優(yōu)勢的過程中，還需要將5號配方的優(yōu)勢進行優(yōu)化，改變1號配方的缺陷，確保高壓電瓷燒制效率。

四、結(jié)束語

總而言之，在我國電瓷產(chǎn)品電壓等級日漸提升的當下，想要有效確保高壓電瓷配方當中的塑性以及結(jié)合強度，充分發(fā)揮出承德粘土自身優(yōu)勢，發(fā)揮出承德粘土可塑性強、結(jié)合能力強、性質(zhì)與功能相對平穩(wěn)、性價比相對較高的優(yōu)勢，將承德粘土作為高壓電瓷配方制作原料，制作出更多高質(zhì)量高壓電瓷。

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