方案。目录。
第1章基本概述 1
1.1 xx电瓷厂简介 1
1.2 电瓷材料的组成 1
1.2.1普通电瓷材料 1
1.2.2高强电瓷材料 2
1.3电瓷生产的工艺流程 3
1.4电瓷性能测试与表征 3
1.4.1电瓷的力学性能 .3
1.4.2电瓷的介电性能及其绝缘基础 .5
1.4.3电瓷的热学性能 .6
1.4.4电瓷的显微性能 .8
1.5 xx电瓷厂关于电瓷性能的研究工作 8
第2章实验室的建设方案 ..10
2.1 建实验室的目的及意义 10
2.2 各工艺过程需采购的仪器及设备 .10
2.2.1 原料处理 .10
2.2.1.1矿物原料粉碎与预处理 .10
2.2.1.2原料评价及检测 .12
2.2.1.3 坯料配方设计 .13
2.2.2 坯料制备与质量控制 .13
2.2.2.1 球磨 .13
2.2.2.2 过筛和除铁 .13
2.2.2.3 泥浆脱水 14
2.2.2.4 练泥 14
2.2.3 成形 .15
2.2.3.1 可塑成形 .15
2.2.3.2 干压成形-等静压成形 .15
2.2.4 施釉 .16
2.2.5 烧成 .16
2.3 产品检测及设备 .16
2.3.1 成品缺陷分析 .16
2.3.2 产品的烧成性能17
2.3.3 超声波探伤和例行机械试验18
2.3.4 声发射技术18
2.3.5 显微结构分析19
2.4实验室基本设备20
2.5实验室设计要求与布局21
2.6 附属场所设计22
2.4.1 办公室22
2.4.2 咖啡厅22
2.7 实验室总面积及经费预算23
第1章基本概述。
1.1 xx电瓷厂简介。
xx电瓷厂主要经营电瓷产品，生产工艺先进，检测设备齐全。有悬式、针式、棒式、套管几大生产流水线。主要产品有500kv以下的各种电器瓷套、绝缘子、避雷器、熔断器、隔离开关和穿墙套管等。
年产电瓷量近万吨，为国家各项重点电力、交通 (电气化铁路)、石油、化工、通讯、环保等行业提供了大量的优质产品。
我厂是生产电力电容器瓷套的规模较大厂家，所生产的500kv以下电力电容器瓷套随各电容器厂配套广泛使用在全国的各个变电站，为各个电力电容器厂提供良好的质量保证。
xx电瓷厂欢迎国内外朋友使用pc牌电瓷产品，真诚欢迎各新老客户来厂订货和指导工作。
1.2.1普通电瓷材料。
早期的电瓷以长石质瓷为主，它以石英、长石、粘土为原料，瓷成分为10％－20％石英、10％－20％莫来石、60％－80％的气孔和玻璃相。长石质普通瓷的颗粒粗，成型性能良好，但机械强度低，抗折强度仅为30mpa－50mpa，因**便宜，工艺简单而广泛地使用于不需要高强度的绝缘子、瓷套中。
1.2.2 高强电瓷材料。
高硅质电瓷材料。
高强度电瓷产品的发展是以石英应力理论为基础的高石英瓷，它是在普通瓷的基础上，调整粘土、长石、石英的比例而得到的较高强度瓷。
二十世纪六十年代初，日本人发明的方石英质电瓷材料在电瓷的发展史上可谓辉煌的一页，这种瓷属于“石英－长石－粘土”系统，它是利用日本特有的陶石原料中所含的微细石英在烧成过程中变化而制成的，其特点是瓷质中的结晶相除含有莫来石与石英之外，还有大量的方石英(15％－40％)，它具有很微细而均匀的显微结构，瓷体的机械强度比普通瓷提高了1.5倍左右，六十年代末我国已生产出高硅质瓷悬式产品，但普遍存在早期严重劣化现象。主要原因是由于工艺和配方不相适应，石英/方石英颗粒引发的微裂纹使承受负荷的绝缘子因裂纹增大而丧失强度，石英的方石英化并未形成所希望的压应力，而是存在有害应力和过大的膨胀系数。
铝质电瓷材料。
为了满足更高电压等级对瓷强度的要求，人们希望能找到一种具有更高强度的电瓷材料来替代现有的电瓷产品。2023年，西门子公司将烧结氧化铝陶瓷用于制造火花塞绝缘子，引发了对高铝陶瓷所用原料、配方、添加剂的选择、制造工艺、烧结理论及显微结构等的研究。在这方面，日本、德国、美国、瑞典及前苏联等国都有报导。
我国在五十年代末开始试制铝质瓷，八十年代末国内已能小批量生产超高压电瓷材料。九十年代，我国已规模生产超高压电瓷产品，但材料的综合性能一直偏低，生产成本偏高，其根本原因在于工艺水平落后。在铝质瓷中，刚玉取代石英构成了具有高弹性模量的结构组分，瓷质的热膨胀系数和内在应变小，耐电弧性能提高，裂纹的发展速度降低。
用铝质瓷取代硅质瓷，不仅使产品的可靠性有了极大的提高，而且使瓷绝缘子长期存在的质量问题大为减少，从普通瓷到高硅质瓷，进而发展到铝质瓷是电瓷工业发展史上极为重要的一步。
1.3 电瓷生产的工艺流程。
xx电瓷厂电瓷生产的工艺流程如图1-2所示：
图1-2 电瓷生产工艺过程简图。
1.4电瓷性能测试与表征。
1.4.1电瓷的力学性能。
电瓷的力学性能包括硬度、弹性、强度、气孔率、体积密度、断裂韧性等。
硬度。陶瓷材料是一种硬度较高的坚硬材料，一般采用莫氏硬度和显微硬度（又称为维氏硬度）来表示。电瓷材料的莫氏硬度在6~8之间，纯共价键晶体金刚石的硬度最高，刚玉、石英属极性共价键晶体，硬度也很高，电瓷材料中有大量的莫来石（莫氏硬度在刚玉和石英之间）、石英或刚玉硬度也较高，硅质瓷的十级莫氏硬度在7左右，高硅质瓷约为7~7.
5，铝质瓷和高强度铝质瓷则由于有一定量刚玉相，硬度达到7.5~8。
弹性。陶瓷材料的弹性模量与构成陶瓷的相的种类与比例、晶粒的大小与分布等显微结构参数相关，陶瓷是结构极为复杂的多晶多相材料，很难对弹性模量进行理论计算，只能通过实验测得，经过大量的实验得知陶瓷材料的弹性模量随材料气孔率p的增多而下降，其经验公式为。
e=e0（1-1.9p + 0.9p2）
式中，e0为气孔；p为零时弹性模量。
电瓷材料的弹性模量一般在（0.6~1.2）x 105mpa的范围，其值除了随气孔率的增加而下降外，还与材料中晶体相有关，弹性模量较高的刚玉相晶体的数量增加时，电瓷材料的弹性模量有所提高。
强度。xx电瓷厂采用三点弯曲法测试各种电瓷样品的弯曲强度，所使用的仪器为wdw-200型电子万能材料试样机。图1-3为三点抗弯法测定抗弯强度示意图。
图1-3 三点抗弯法测定抗弯强度示意图。
每组样品测试五次，取平均值。弯曲强度计算公式：
式中f为弯曲强度，单位mpa，f为样品断裂时最大载荷值(n)，l为支撑刀口间距(mm)，b为样品断口处截面宽度(mm)，h为样品断口截面处的高(mm)。
气孔率及体积密度测试。
采用阿基米德排水法测量各种坯体经烧结后所形成的陶瓷材料的体积密度和开口气孔率。计算公式如下：
式中m0为试样完全干燥后的质量，m2为样品在完全吸收饱和后在空气中的质量，m1为试样吸水饱和后在水中悬挂的质量，质量的的单位为g，p为试样的开口气孔率，ρ为试样的体积密度，ρ0为室温下水的密度，密度的单位为g/cm3。
1.4.2电瓷的介电性能及其绝缘基础。
相对介电常数及电介质损耗。
目前电瓷行业对电瓷材料的两项主要电气性能一相对介电常数和介质损耗角正切值tan 6 的测定， 一般都是按gb1409 一78《固体电工绝缘材料在工频、音频、高频下介电系数和介质损耗角正切试验方法》, 采用高压电桥进行。
测量系统的电气原理如图l所示。测量方法是采用三电极( 高压电极，侧量电极， 保护电极) 系统。三电极中， 测量电极和保护电极之间距一一保护间隙宽度租测量时对试品施加的电压大小， 对测量结果有一定的影响。
电瓷材料测定时， 一般试品厚度为2 ~ 3 mm , 保护间隙宽度2mm ;侧量电压500 ~ 2000v 。
图1-4 测量电气系统原理图。
电介质的电导。
自然界不存在绝对不导电的物质，绝缘程度高的电介质在电场作用下也会出现漏导。电瓷材料在电场作用下同样也会发生漏导。
因为电导率与电阻率互为倒数，故电阻率既可表示电介质的绝缘性，也可表示电介质的电导性。表1-1列出几种陶瓷材料在温度20℃时的体积电阻率ρv
表1-1 陶瓷材料体积电阻率ρv单位：ω·m
电气强度。电气强度的含义就是电介质能够承受的最大电场强度，在数值上与击穿场强相等。电介质的击穿电压不仅反映了电介质材料本身的性质，而且与样品形状和电场分布、温度、压力等诸多的外界因素有关，所以材料的电气强度和击穿电压的测定结果必须依照击穿试验的条件加以修正。
1.4.3电瓷的热学性能。
电瓷的热学性能对电瓷的强度和绝缘能力有着不容忽视的影响，电瓷本身的耐温度急剧变化的能力在某些场合下是绝缘子的主要性能。而耐冷热急变性是材料热学性能与机械性能共同确定的综合性能。
热容。热容的定义物体在湿度升高1k时所吸收的热量称为该物体的热容。 陶瓷的热容是非结构敏感的，即显微结构对热容的影响不大，但多孔陶瓷材料的热容与气孔率有关，此时多孔材料质量较轻，故热容也低。
电瓷材料的热容也与结构关系不大，硅质瓷和铝质瓷的热容差别也不十分明显。电瓷工业中习惯用比热容来表示材料的热容。在293~373k范围内电瓷的比热约为0.
80~0.95j/kg;293~473k范围内电瓷的比热容约1.05~1.
20j/kg。
热膨胀。物体的长度或体积随着温度的上升而增大的现象称为热膨胀。
热膨胀仪能精确测定电瓷材料在烧成过程中的膨胀和收缩率，对于像棒形和套管这类需要吊烧的电瓷产品，能通过在不同温度下的收缩率精确确定产品的起吊温度，从而避免由于过早起吊导致的掉头或开裂等烧成缺陷。
电瓷坯体在烧结过程中的主要物理化学变化为：室温至300℃，主要是排除干燥时未能排除的残留水分。300℃至1000℃，随着结构水的排除，碳酸盐的分解， 坯体失重明显，体积无明显变化，高岭石逐渐转变为偏高岭石。
1000℃至烧结温度，坯体开始收缩，且随着温度的升高产生剧烈的收缩使坯体致密化。当温度高于烧结温度以后，坯体开始膨胀。
热传导。热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一个系统的现象叫热传导。
电瓷材料中的玻璃相为连续相，电瓷的热导率主要取决于玻璃相的热导率，晶相增加时热导率有所提高。总的来说，电瓷是热的不良导体。
抗热震性。主要指陶瓷材料承受一定程度的温度急剧变化而结构不致被破坏的性能。一般地说，陶瓷属于典型的脆性材料，抗热震性是比较差的。
瓷绝缘子在强烈的热冲击作用或循环的热冲击作用之下可能丧失它的绝缘性，甚至断裂。电瓷的抗热震性通常采用经过一定温度差和一定次数冷热循环热冲击后不发生破坏或开裂来作为评定标准。
实验室建设方案
实验室名称。实验室建设方式 新建 扩建 改建 更新。申请单位。项目负责人。联系 手机。系主任签名。江西蓝天学院教务处制。说明。一 请按此表要求填写，不要更改文本和 格式。填写时，预留填写位置不足时，可以增加行数或页数。二 每间实验室应指定一位熟悉实验室整体工作的老师为项目负责人，并填写手机号码 实验...
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电子产品检验实训 实验室建设方案。充分考虑教学环境与生产实践的差别。考虑教学条件 环境和进行检验的技术条件。选择教学条件下检验技术条件容易满足的电子整机产品。在已经建立的电子产品整机概念基础上，选择学生能够理解其原理的产品。与电子与信息技术专业内容紧密结合，尽可能选择学生已掌握的电子整机电性能指标。...
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