電線桿和高壓電線塔相信大家都不陌生，但是,，可能很少有人會注意到在高壓線與架線塔之間會裝有一串白色的陶瓷物體,，這個白色物體到底是什么呢？這些白色陶瓷物體大多呈盤形,，盡管它們大小不一,，但是作用都是一樣的，那就是增加爬電距離并絕緣,，它叫絕緣子,。

陶瓷絕緣子的研究進展和發(fā)展

早在1849年，陶瓷絕緣子首次被應(yīng)用于電報線路上,，至今仍然是電力行業(yè)中應(yīng)用中最廣泛的絕緣材料,。經(jīng)過百年的發(fā)展，陶瓷絕緣子材料從原料選擇,、生產(chǎn)工藝,、性能要求、適用范圍等多方面均有了突破性的發(fā)展和變化,。陶瓷絕緣子因其機械強度高,、化學(xué)性能穩(wěn)定、絕緣性能好,、耐腐蝕性好等優(yōu)點,，廣泛應(yīng)用于鐵路電網(wǎng)系統(tǒng)中，如機車內(nèi)部的電機,、電阻器,、電柜等各種電氣設(shè)備和電路中。隨著電氣化鐵道的快速發(fā)展,，高鐵已經(jīng)成為人們出門的最優(yōu)選擇,，鐵路市場的投入巨大，相應(yīng)的也帶動了陶瓷絕緣子產(chǎn)品的需求量,，城際軌道交通,、普通電力動車、高鐵,、地鐵等電力機車都是陶瓷絕緣子的新興市場,。

陶瓷絕緣子主要用于高壓輸供電線路、超高壓輸供電線路以及電站電氣設(shè)備的外絕緣部分，因此要求其必須具備較高的外絕緣性能,。

陶瓷絕緣子分類

一,、陶瓷絕緣子

陶瓷絕緣子材料根據(jù)化學(xué)組成不同分為長石質(zhì)瓷，硅質(zhì)瓷和鋁質(zhì)瓷三類,。

1,、長石質(zhì)瓷絕緣子

長石瓷是將石英、長石,、粘土按照一定比例混合燒制而成，瓷中成分有石英,、莫來石,、玻璃相和氣孔，該類型瓷的機械強度低,，有良好的可塑性,，外加制備工藝簡單，使得長石質(zhì)瓷絕緣子在早期廣泛應(yīng)用在低壓,、低強度要求的輸電線路上,。

2、硅質(zhì)瓷絕緣子

隨著電力行業(yè)電壓等級不斷提升,，陶瓷絕緣子材料逐漸由長石質(zhì)瓷向硅質(zhì)瓷過渡,，兩者所用的主要原料是相同的，通過調(diào)節(jié)坯料中SiO₂和Al₂O₃的比例來獲得較高強度的瓷,。瓷體中物相以石英和莫來石為主,，較高含量的殘留石英相使得瓷體的抗彎強度低于120MPa。早在

20世紀60年代日本人就能利用特有的陶石原料研制出了“石英-長石-粘土”系統(tǒng)的方石英質(zhì)電瓷材料,，材料中的晶粒結(jié)構(gòu)均勻細小,，含有莫來石、石英和大量方石英晶相,，但方石英瓷因晶相難以控制,，限制了其在國際市場的應(yīng)用。

3,、鋁質(zhì)瓷絕緣子

鋁質(zhì)瓷是利用較高的Al₂O₃含量的坯料制的的陶瓷體,，通過調(diào)整配方組成使得瓷體的主晶相為剛玉和莫來石，以此來提高電瓷強度,。因為剛玉相的引入會增大瓷體的機械強度,，瓷中石英含量較低，會減少石英晶型轉(zhuǎn)變伴隨的體積變化,，提高瓷體的熱穩(wěn)定性,。近年來國內(nèi)外學(xué)者對鋁質(zhì)瓷絕緣子的機械、電氣和表面特性進行了廣泛而深入的研究。

二,、云母陶瓷絕緣子

云母陶瓷是由合成云母粉和低熔點玻璃粉按照一定比例混合,，熱壓后制成的一種無機非金屬復(fù)合材料，其兼有塑料,、云母,、陶瓷三者的優(yōu)點：（1）塑料的熱塑性；（2）云母優(yōu)良的電氣絕緣,；（3）陶瓷的耐高溫和機械強度高等性能,。

云母陶瓷絕緣子

相比傳統(tǒng)的陶瓷絕緣子，云母陶瓷絕緣子產(chǎn)品具有多方面的優(yōu)勢,，在國內(nèi)首次采用熱壓一次成型工藝技術(shù),，實現(xiàn)了絕緣子云母基陶瓷體與金屬芯的高強結(jié)合，大幅度提高了絕緣子的多項性能指標(biāo),。軌道交通車輛用絕緣子的機械強度主要包括抗拉強度,、抗壓強度、彎曲強度以及破壞扭矩,，由于車輛運行過程中會產(chǎn)生較大的震動,，因此要求絕緣子具有較高的機械性能。對比來看,，云母陶瓷絕緣子的機械性能遠遠高于合成絕緣子,，與氧化鋁陶瓷絕緣子相比也有一定的優(yōu)勢。

三,、復(fù)合絕緣子

有機復(fù)合成絕緣子是由有機聚合絕緣物主要絕緣材料制造出來的新型線路絕緣子,，它主要由芯棒、傘裙,、金具組成,。芯棒主要承擔(dān)機械負荷并引起內(nèi)絕緣作用，傘裙和護套承擔(dān)和保護芯棒免受大氣環(huán)境侵蝕,，同時也提供必要的爬電距離和污閃,、濕閃性能，金具的作用是傳遞機械負荷和聯(lián)接導(dǎo)線,。

復(fù)合絕緣子優(yōu)點：

（1）耐污性高,。在重污穢地區(qū)運行可以不用清掃，免維護,，是目前理想的高壓輸送電線路用耐污性絕緣子,。

（2）濕閃電壓高。是干壓電壓的90%-95%,。

（3）不易破碎,，無零值絕緣子,，耗損少，運行可靠性能高,。

（4）體積小,、重量輕，運輸,、安裝和維護方便,。

（5）耐腐蝕性能強。

絕緣材料的性能高低將直接影響到絕緣工業(yè)的發(fā)展水平,，影響到電機電器的質(zhì)量,。這也是作為絕緣材料企業(yè)提高自身核心競爭力，在激烈的市場中贏得生存的機會,。

參考來源：

趙斌等人：國內(nèi)云母陶瓷絕緣子發(fā)展現(xiàn)狀及前景

湯召輝：極寒冷地區(qū)用Al₂O₃基陶瓷絕緣子的研究

周志敏：復(fù)合絕緣子特性

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)請告知刪除！