承德粘土在高壓電瓷泥料配方中的運(yùn)用

陳立夫 郭福杰 齊昌鑫 盧時(shí)超

【摘要】隨著我國(guó)電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電瓷產(chǎn)品電壓等級(jí)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(qiáng)鋁質(zhì)瓷的方向進(jìn)行發(fā)展。本文將針對(duì)承德粘土礦山存儲(chǔ)量以及承德粘土理化性能進(jìn)行詳細(xì)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(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】承德粘土 ?高壓電瓷 ?泥料配方

筆者經(jīng)過(guò)詳細(xì)的研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前本公司所使用的高壓電瓷粘土原料一般有寬城土、法庫(kù)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(jì)成本也相對(duì)較高，很難確保高壓電瓷配方制作的經(jīng)濟(jì)效益最大化。為了在滿足高壓電瓷配方制作質(zhì)量的基礎(chǔ)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(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段，讓承德土在配方當(dāng)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(jì)效益。

一、承德粘土礦山存儲(chǔ)量

承德粘土的主要礦區(qū)位于承德圍場(chǎng)縣，截止到現(xiàn)在已經(jīng)存在六個(gè)大的礦區(qū)。承德粘土的礦場(chǎng)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(shí)施露天開采，礦場(chǎng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定開采挖掘。通過(guò)針對(duì)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(zhǔn)面下延伸大約500米左右，其中的礦產(chǎn)資源量多達(dá)4億噸之多。經(jīng)過(guò)勘測(cè)和鉆探可知，承德粘土是我國(guó)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(chǔ)配套設(shè)施相對(duì)健全嗎，有礦產(chǎn)運(yùn)輸專用的交通運(yùn)輸路線，可以實(shí)礦石開采、運(yùn)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(jì)性，可以滿足高壓電瓷制作的實(shí)際需求。

二、承德粘土理化性能

為了有效的針對(duì)承德粘土自身的物理性能、化學(xué)性能等各個(gè)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析，筆者在開展研究和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，利用差熱分析、X射線分析等形式進(jìn)行詳細(xì)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(huì)出現(xiàn)吸熱谷的現(xiàn)象，其現(xiàn)象所產(chǎn)生的實(shí)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(gè)明顯吸熱谷。在承德粘土熱差分析角度來(lái)看，說(shuō)明承德粘土在這兩個(gè)溫度附近產(chǎn)生了不同種類的相變。結(jié)合對(duì)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(dāng)中礦物原料成分主要由伊利石所構(gòu)成，并且承德粘土當(dāng)中高嶺石、石英石、長(zhǎng)石、葉臘石等成分也相對(duì)較多，其中也存在黃鐵礦與方解石。通過(guò)對(duì)承德粘土性能等內(nèi)容的測(cè)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(dá)26.63，綜合能力為3.29，其綜合性能指標(biāo)相比水曲柳的、左云土等高齡粘土來(lái)說(shuō)，具備更好的綜合性能。并且承德粘土當(dāng)中的K元素含量相對(duì)較高，這樣在燒制高壓電瓷時(shí)，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(duì)較高。在針對(duì)承德粘土物理性能和化學(xué)性能分析的過(guò)程中了解到，承德粘土在高強(qiáng)瓷配方當(dāng)中可以部分或者全部取代長(zhǎng)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(yùn)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(yùn)用，在該文章當(dāng)中筆者采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究的手段，針對(duì)承德粘土配比方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。開展對(duì)比分析研究的過(guò)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(yàn)成功的新型配方，名字叫5號(hào)配方;另一組為當(dāng)前所使用的傳統(tǒng)生產(chǎn)配方，名字叫做1號(hào)配方。在實(shí)際開展對(duì)比的過(guò)程中，主要針對(duì)配方組成、胚料可塑性、干燥性能等層面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

（1）配方組合分析a（1號(hào)配方）：高鋁礬土含量51%、長(zhǎng)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(hào)配方）：高鋁礬土含量46%、長(zhǎng)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(hào)配方）：指標(biāo)9.59、相應(yīng)含水率17.13%、液限28.55%、塑限13.9%、指數(shù)4.60。b（5號(hào)配方）：指標(biāo)12.34、相應(yīng)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(hào)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(qiáng)度5.49MPa。b（5號(hào)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(qiáng)度7.02MPa。

通過(guò)以上對(duì)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(hào)配方性能有所提升，可以有效的滿足生產(chǎn)實(shí)際需求。在此基礎(chǔ)上，承德粘土5號(hào)配方燒制強(qiáng)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(fèi)的成本。承德粘土可以取代原本部分粘土和長(zhǎng)石原料，增強(qiáng)泥料性能。在挖掘承德粘土優(yōu)勢(shì)的過(guò)程中，還需要將5號(hào)配方的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化，改變1號(hào)配方的缺陷，確保高壓電瓷燒制效率。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在我國(guó)電瓷產(chǎn)品電壓等級(jí)日漸提升的當(dāng)下，想要有效確保高壓電瓷配方當(dāng)中的塑性以及結(jié)合強(qiáng)度，充分發(fā)揮出承德粘土自身優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出承德粘土可塑性強(qiáng)、結(jié)合能力強(qiáng)、性質(zhì)與功能相對(duì)平穩(wěn)、性價(jià)比相對(duì)較高的優(yōu)勢(shì)，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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