无机填充剂对可陶的电气和机械性能的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 陶工程 陶工程 陶工程

背景情况:

• 陶可塑 (CSR) 通过在高温下转化为陶,提供阻燃性.
• 传统的CSR需要在1000°C以上烧结,超过电缆中的铜导体点.
• 降低陶化温度对于耐火电缆的实际应用至关重要.

研究的目的:

• 将CSR的陶化温度降低到950°C.
• 调查火山化和填料成分对CSR特性的影响.
• 评估开发的CSR及其陶形式的电气和机械性能.

主要方法:

• 通过调整火山化过程和无机填充剂比率 (wollastonite和muscovite) 来优化CSR配方.
• 在120°C和150°C采用两步火山化技术.
• CSR和陶样品的特征电性能 (直流电阻,介电常数,介电损耗) 和机械强度 (三点曲).

主要成果:

• 成功制造了CSR,其低化温度为950°C.
• 含有高石含量的CSR表现出极好的电性能:6.713 × 10^{14 Ω·cm直流电阻,4.3介电常数和0.025介电损耗.}
• 由此产生的陶呈现出密集的微观结构,高体积电阻 (8.69 × 10 ^{11 Ω·cm),低介电损耗 (0.01),以及显著的机械强度 (110.03 MPa).}

结论:

• 该研究成功开发了一种适用于耐火电缆应用的低温陶可性 (CSR).
• 优化的填充比率,特别是高石含量,是实现优越电绝缘和机械性能的关键.
• 开发的CSR为生产具有增强安全功能的先进耐火材料提供了可行的途径.