三类高强度悬式瓷绝缘子的成分特征和产品性能的关系
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０ ． ４７ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ ， 莫来石 Ｏ ． ３ ４ ｌ ， ０ ． ３ ３ ８ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ ， 石英０ ． ３ ４ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ
１ 样 品制备 和 检 测条 件
１ Hale Waihona Puke Baidu １ 样 品制备
将 贵 州产 ７ ０ ｋ Ｎ， 日本产 Ｎ Ｇ Ｋ １ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ
Ｔ Ｅ Ｍ： 日本 电子公 司产 Ｊ Ｅ Ｍ ． ２ ０ ０ ０ Ｆ ＸⅡ， 配Ｌ ｉ ｎ ｋ
Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ能谱仪。采 用透 射 电子成 象 分 析技 术 ， 加 速 电压１ ４ ０ ｋ Ｖ ， 放大倍 数 １ —８万 倍 ， 选 区能谱 成 分 分析束斑直径 １ — ５ ０／ ａ ｍ。
三类 高强度悬式 瓷绝缘子 的成分 特 征 和 产 品 性 能 的关 系
龚国洪 ， 刘世荣 ， 邓华兴 ， 伍正平２ ， 尹祚莹
（ １ ． 中 国科 学 院 地 球化学 研究 所 ． 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ２ ； ２ ．贵州省 毕节 电瓷 厂 ． 贵州 毕 节 ５ ５ ｌ ７ Ｄ ０ ）
变形粘连 Ｌ ４ Ｊ 。由此 可推测 ， ７ ０ ｋ Ｎ瓷 绝缘子 Ｋ ２ ０含
Ｏ ． ４８ ３ ７ ， ０ ． ３ ４ ３ ４ ｒ ｉ ｍ； ２ １ ０ ｋ Ｎ： ０ ． ３ ３ ３ ８ ， ０ ． ３ ３ ７ ３ ， ０ ． ４１ ３ ４ ，
Ｏ ． ３ ４ ７ ２ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 各 峰 的表 征不 尽 相 同， ７ ０ ｋ Ｎ谱 图 中 ０ ． ４５ ３ ５ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 实为莫来石０ ． ４３ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 和刚 玉０ ． ４７ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 的 叠加 谱 线 。 ｌ ２ ０ ｌ ｃ Ｎ谱 图 中 ０ ． ３ ３ ５ ８ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 实 为 石 英 Ｏ ． ３ ４ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 和莫来 石 ０ ． ３ ３ ８ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 的叠 加 谱 线 ， 表 明在 该２ ｅ 值２ ５ 。 ２ ８ 。 区域 ７ Ｏ ｌ ｃ Ｎ 、 １ ０ｋ ２ Ｎ谱 图 中， 莫 来 石、 刚玉和石英峰叠加现象严重 ， 表示各相结 晶较 差 。而 ２ １ ０ ｋ Ｎ 谱 图 中 该 区 域 分 别 表 示 刚 玉
体大小、 分布状态各有特征。指出贵州产７ ０ ｋ Ｎ产品应控制 Ｋ ２ Ｏ含量， 并用部分工业氧化铝替代铝矾土， 通过调
整工 艺提高 结晶 相的含 量 。 关 键词 ： 高强瓷 绝缘 子 ； 化学 成分 ； 矿物 相 ； 粒度 中图分 类号 － Ｐ ５ ７ ９ ； Ｔ Ｒ ３ ２ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｘ Ｒ Ｄ ： 日本理 学公司产 Ｄ ／ Ｍ ａ ｘ － ２ ２ ０ ０ 型 Ｘ射线
衍射 仪 ， Ｃ ｕ 辐 射， 石 墨单 色器 滤波， 管 电 压
４ ０ ｋ Ｖ， 管 电流３ ０ ｍ Ａ。 狭 缝 ： Ｄ Ｓ ／ Ｓ Ｓ １ 。 、 Ｒ Ｓ ／ Ｒ Ｓ Ｍ ０ ． ３咖 ， 扫描速度 ３ ￣ ／ Ｍｉ ｎ 。
表 ｌ 高强瓷绝缘子的化学成分 （ １ ‘ Ｉ Ｂ ／ ％） ） Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ ． Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ￣ ｘ ｍ ￣ ｐ ｃ ｅ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｉ ￣
ｐ ｏ ｒ ￣． １ ａ ｉ ｎ ｉ Ｉ Ⅺ ｋ Ｉ ｔ ０ 幅
相中的 Ｓ ｉ ｏ ２ 反应生成莫来石 ， 从而提高瓷件的机
５ ０ ０ ｋ Ｎ为高强度瓷 ， 以７ ０ —２ １ ０ ｋ Ｎ等 级应 用最广 。 随西电东送 的实施 ， 我 国对 高 强度悬式 瓷绝 缘 子
的需求量极大 ， 目前 ， １ ６ ０ ２ １ ０ ｋ Ｎ几 乎全 部采 用
镜（ 删 ） 专用微筛铜 网上 ， 自然凉干 ， 再喷镀导 电
耐急冷热等优 良性能 。随着特种 陶瓷材料和超高
压、 高强度悬式 瓷绝缘 子的不断开发和应 用 ， 高 强 度悬式瓷绝缘子越来越被有关学者所重视【 ｌ ＿ 引 。 悬式瓷绝缘子按抗拉强度等级分为普遍瓷和 高强 瓷 ， ７ Ｏ ｋ Ｎ 以上， 即 １ ０ ０ ， １ ２ ０ ， １ ６ ０ ， ２ １ ０ ， ３ ０ ０ ，
配 比适 中， 烧结 温度适 宜 ， 有利 于结 晶相 增加 ， 提
石约为 Ｏ ． ３ ３ ４ ， ０ ． ３ ２ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 。 三 张 图谱 上 的 ２ 值 ２ ５ 。
２ ８ 。 ， ｄ值 ０ ． ３ ３ ３ ０ ． ４８珊 峰重 叠 了刚 玉 、 ３ 莫来
高瓷质 的机 械性能。增加 ０ ３ 含量 ， 使烧成 温度
性 能指标 ， 坯料 的有效成 分 Ｓ ｉ ｏ ２ 、 ｏ ３ 、 Ｋ ２ Ｏ、 Ｎ ａ ２ ０
图１ 标 出的数 字 为 面网 间距 （ ｄ ） 值， 刚 玉约
为 ０． ３ ４ ７ ， ０ ． ２ ５ ５ ， ０ ． ２ ０ ８ ， ０ ． １ ６ ０ ， ０ ． ２ ３ ７ ， ０． １ ７ ３ ｎ ｍ； 莫
悬式绝缘 子成 品剥 去外 釉 ， 保 留胎心层 用 于本项 研究 。取部 分胎 心层样 品， 研 磨至约 ２ ０ ０目， 供原
２ 三 类 悬瓷 的化学 成 分
采用 Ａ Ａ Ｓ和 溶量 法测 定 ， 贵 州产 ７ ０ ｋ Ｎ ， 日本 产Ｎ Ｇ Ｋ １ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ的 化 学 组 成 分 析 结 果 见
作者简介： 龚国洪， 男， １ ９ ５ ６ 年， 副研究员 ， 矿物学及矿物材料专业 ．
悬式瓷绝缘子具有原材料广 、 耐污、 抗老化和
光显微镜 分析 其矿 物组 成和 结构 ： 取 少量 胎心层 颗粒 ， 在酒精 溶液 中研 磨 ， 并经超 声 波分散 ， 制得
含有样 品细微 颗粒 的悬 浮液 ， 滴 悬浮 液至 透射 电
等级 的瓷绝缘子 。
注： 中国科学 院地 球化学 所分 析测试 中心分 析
３ 矿物 成 分特 征
３ ． １ 矿物的物相组成
Ｘ Ｒ Ｄ 检 测 结 果 如 图 ｌ所 示 ， 样品 ７ Ｏ ｋ Ｎ 、
三类 悬瓷的化学成分有如下特征 ：
（ １ ） 日 本产 Ｎ Ｇ Ｋ ２ １ ０ ｋ Ｎ样 品强度高 ， 机械 性能
摘要 ： 采用原子吸收光谱（ ） 、 ｘ射线衍射（ Ｘ Ｒ Ｄ ） 、 偏光显微镜（ Ｏ Ｍ ） 和分析型透射电镜（ 删 ） 等技术手段 ， 对
贵州产 ７ ０ １ ｄ ￣ 和日 本进 口 １ ２ ０ １ ￣、 ２ １ ０ １ ｄ ￣ Ｔ 三 类 瓷 绝缘 子 的化 学 组 成 ， 矿 物 成 分 特征 和 产 品性 能 的关 系 进 行 了研 究。结 果表 明 ， 三类 产 品的主化 学成 分 为 Ｓ ｉ ０ ２ 、 ｏ ３ 。矿 物 相 有 刚玉 、 莫 来石 、 石英 和长 石 。产 品除 含 有偏 光 显微镜 可分 辨的 晶体外 ， 在电镜 下还见 有微 米级 以下 的显微 矿 物。 不 同等级 的 产品 ， 不但 结 晶相 含 量不 同 ， 晶
１ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ谱 图均 表 明 ： ２ 从 ｌ ５ 。 一３ Ｏ 。 有一 宽大 的谱 峰 ， 谱 峰最 高点 恰 是 Ｓ ｉ ｏ ２ 玻璃相位置， 显示 了以 ｓ ｉ ３ 玻璃 相为 主 ， ０ 通 过计 算机 检索 与人 工判 别可知 ， 结 晶 质 部 分均 为 刚 玉 （ ０ ３． ａ ） 、 莫 来石 （ ３ Ｉ ２ ３ ・２ ０ Ｓ ｉ ３） ０ 、石 英 （ Ｓ ｉ ｏ ２ ）和 钾 长 石
范 围增 宽Ｌ ３ ３， Ｊ刚玉和莫来石 的含量增多 ， 既可改善
石、 石英 和钾 长石 等 特 征 峰， 该 区 域 的 ｄ值 ，
７ Ｏ ｋ Ｎ： ０． ３ ３ ２ ８ ， ０． ３ ３ ７ ８， ０． ４５ ３ ５ ｒ ｉ ｍ ；１ ２ ０ ｋ Ｎ： ０ ． ３ ３ ５ ８，
瓷质 的机 械强 度 ， 也可 增 强瓷 质 的热 稳定 性 能。 Ｋ ２ ０ 、 Ｎ ａ ２ ０和 （ 尤 其是 Ｋ ２ Ｏ ） 是助 熔成 分 ， 含 量 过高会使烧成 温度 范 围变窄 ， 瓷件 易 出现 过烧 而
碳膜 ， 制得透射 电镜分析 用样品 ， 用 于观察胎 心层
的矿 物特征。
１ ． ２ 检测条件
Ａ Ａ Ｓ ： Ｐ － Ｅ ６ ０ ３型 ， 在波 长 ２ ４ ８ ． ３ —７ ６ ６ ． ０ ｎ ｍ， 狭 缝０ ． ２ — ０ ． ７ ｎ ｍ 范 围内测 定 Ｋ 、 №、 Ｃ ａ 、 Ｍ ｇ 和Ｆ ｅ ， 用
通瓷 的含量 时 ， 也能烧 出较 高强度 的瓷 绝缘 子产
品。
（ Ｋ ［ Ａ Ｉ Ｓ ｉ ３ ０ ８ ］ ） 等组成， 三张谱图均显示样品中还
有部 分非稳 定的过渡态 ， 尤 以７ ０ ｋ Ｎ样较 多 ， 并 聚
集在 ２ Ｏ 为 ｌ Ｏ 。 一２ ５ 。 的 区域 ， １ ２ ０ ｋ Ｎ 、 ２ ｌ Ｏ ｌ ｃ Ｎ样 的过 渡相相对较少 。
和热稳定性 能在三 个样 品 中最优 ， 其成 分组 成恰
好 与国外 使用成分范围相吻合。 （ ２ ） Ｎ Ｇ Ｋ ｌ ２ ０ ｋ Ｎ样 品的 Ｓ ｉ ｏ ２ 含量高于 国内外 的 成分 范围 ， 而 ｏ ３ 的含量仅 ３ １ ． ７ ０ ％， 低于表 ｌ 中
给定的 ０ ３ 含 量最低值。表 明 ｏ ３ 含 量近于普
（ ３ ） 贵州产 ７ ０ ｋ Ｎ等级 最低 ， 其 机械性 能 和热 稳性及其 它指 标均低 于 Ｎ Ｇ Ｋ ｌ ２ ０ ｌ ｃ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ 。从
成分分析结 果看 ， ７ ０ ｋ Ｎ样 的 主成分 Ｓ ｉ ｏ ２ 、 ０ ３ 含
量在适宜范 围内 ， 但Ｋ ２ ０ 、 Ｔ ｉ ３含 量明显偏 高。 ０ 为满足各种等级瓷绝缘子生产工艺和产品 的
表 １ 。
子吸收光 谱法 （ ） 和 ｘ射 线衍 射 （ ⅪⅢ） 测定 ； 切取多个 截 面 ， 磨制 成 ３ ｏ 厚 的光薄 片 ， 供 偏
收稿 日期 ： ２ ０ ０ ３ － １ ０ － ￣
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３ ｌ ６
矿
物
学
报
２ Ｏ ０ ４ 年
进 口的 日本产品。 国产高 强度悬式瓷绝缘子 品种 少、 可靠性低 、 失效 率 高、 寿命 短。我们 对多类 国 产和进 口悬 瓷产 品的组 成特 征、 显微结 构及 瓷质 性能与产 品质量 的关 系进行 研究对 比， 以期 为生 产高等级 优质瓷绝缘子提供依据 。
分 光光度计测定 Ｓ ｉ 、 Ｆ ｅ 、 ， 采用 ｚ ｎ 、 溶量法 。
来石 约为 ０ ． ５ ３ ５ ， ０ ． ４３ ３ ， ０ ． ３ ３ ９ ， ０ ． ２ ２ ｌ ， ０ ． ２ ８ ８ ， ０ ． ２ ６ ９ ， ０ ． ２ ５ ４ ｒ ｉ ｍ； 石 英 约为 ０ ． ３ ４， ３ ０ ． １ ８ ２ ｎ ｍ； 钾 长
的含量至关 重要。Ｓ ｉ ｏ ２ ／ ０ ３ 比值合理 ， Ｋ ２ Ｏ、 Ｎ ａ ２ ０
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第２ ４ 卷 第３ 期 ２ ０ ０ ４年 ９ 月
矿 物 学 报
ＡＣｒ Ａ砌 旧 Ｒ Ａ １ ０ｃ１ ｃＡ Ｓ 肿 ｃＡ
Ｖ ０ Ｉ ． ２ ４ ． Ｎ ｏ ． ３
． 。
２０ ０４
文章编 号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ７ ３ ４ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ３ － ０ ３ １ ５ ． ０ ５
械强度 。
ｔ ｈ
综上 ， 从化 学组成 角度 看 ， 贵州产 ７ ０ ｌ ｃ Ｎ瓷绝
缘子应控制 Ｋ ２ Ｏ和 Ｆ ｅ 、 Ｔ ｉ 含 量 。由于其 它主成分 均与 Ｎ Ｇ Ｋ ２ ｌ Ｏ ｌ 【 Ｎ相类似 ， 只需对 原料稍加调整 ， 如
用部分工业氧化 铝替代 高 铝矾 土 ， 也 可生产 出高
１ 样 品制备 和 检 测条 件
１ Hale Waihona Puke Baidu １ 样 品制备
将 贵 州产 ７ ０ ｋ Ｎ， 日本产 Ｎ Ｇ Ｋ １ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ
Ｔ Ｅ Ｍ： 日本 电子公 司产 Ｊ Ｅ Ｍ ． ２ ０ ０ ０ Ｆ ＸⅡ， 配Ｌ ｉ ｎ ｋ
Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ能谱仪。采 用透 射 电子成 象 分 析技 术 ， 加 速 电压１ ４ ０ ｋ Ｖ ， 放大倍 数 １ —８万 倍 ， 选 区能谱 成 分 分析束斑直径 １ — ５ ０／ ａ ｍ。
三类 高强度悬式 瓷绝缘子 的成分 特 征 和 产 品 性 能 的关 系
龚国洪 ， 刘世荣 ， 邓华兴 ， 伍正平２ ， 尹祚莹
（ １ ． 中 国科 学 院 地 球化学 研究 所 ． 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ２ ； ２ ．贵州省 毕节 电瓷 厂 ． 贵州 毕 节 ５ ５ ｌ ７ Ｄ ０ ）
变形粘连 Ｌ ４ Ｊ 。由此 可推测 ， ７ ０ ｋ Ｎ瓷 绝缘子 Ｋ ２ ０含
Ｏ ． ４８ ３ ７ ， ０ ． ３ ４ ３ ４ ｒ ｉ ｍ； ２ １ ０ ｋ Ｎ： ０ ． ３ ３ ３ ８ ， ０ ． ３ ３ ７ ３ ， ０ ． ４１ ３ ４ ，
Ｏ ． ３ ４ ７ ２ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 各 峰 的表 征不 尽 相 同， ７ ０ ｋ Ｎ谱 图 中 ０ ． ４５ ３ ５ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 实为莫来石０ ． ４３ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 和刚 玉０ ． ４７ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 的 叠加 谱 线 。 ｌ ２ ０ ｌ ｃ Ｎ谱 图 中 ０ ． ３ ３ ５ ８ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 实 为 石 英 Ｏ ． ３ ４ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 和莫来 石 ０ ． ３ ３ ８ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 的叠 加 谱 线 ， 表 明在 该２ ｅ 值２ ５ 。 ２ ８ 。 区域 ７ Ｏ ｌ ｃ Ｎ 、 １ ０ｋ ２ Ｎ谱 图 中， 莫 来 石、 刚玉和石英峰叠加现象严重 ， 表示各相结 晶较 差 。而 ２ １ ０ ｋ Ｎ 谱 图 中 该 区 域 分 别 表 示 刚 玉
体大小、 分布状态各有特征。指出贵州产７ ０ ｋ Ｎ产品应控制 Ｋ ２ Ｏ含量， 并用部分工业氧化铝替代铝矾土， 通过调
整工 艺提高 结晶 相的含 量 。 关 键词 ： 高强瓷 绝缘 子 ； 化学 成分 ； 矿物 相 ； 粒度 中图分 类号 － Ｐ ５ ７ ９ ； Ｔ Ｒ ３ ２ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｘ Ｒ Ｄ ： 日本理 学公司产 Ｄ ／ Ｍ ａ ｘ － ２ ２ ０ ０ 型 Ｘ射线
衍射 仪 ， Ｃ ｕ 辐 射， 石 墨单 色器 滤波， 管 电 压
４ ０ ｋ Ｖ， 管 电流３ ０ ｍ Ａ。 狭 缝 ： Ｄ Ｓ ／ Ｓ Ｓ １ 。 、 Ｒ Ｓ ／ Ｒ Ｓ Ｍ ０ ． ３咖 ， 扫描速度 ３ ￣ ／ Ｍｉ ｎ 。
表 ｌ 高强瓷绝缘子的化学成分 （ １ ‘ Ｉ Ｂ ／ ％） ） Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ ． Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ￣ ｘ ｍ ￣ ｐ ｃ ｅ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｉ ￣
ｐ ｏ ｒ ￣． １ ａ ｉ ｎ ｉ Ｉ Ⅺ ｋ Ｉ ｔ ０ 幅
相中的 Ｓ ｉ ｏ ２ 反应生成莫来石 ， 从而提高瓷件的机
５ ０ ０ ｋ Ｎ为高强度瓷 ， 以７ ０ —２ １ ０ ｋ Ｎ等 级应 用最广 。 随西电东送 的实施 ， 我 国对 高 强度悬式 瓷绝 缘 子
的需求量极大 ， 目前 ， １ ６ ０ ２ １ ０ ｋ Ｎ几 乎全 部采 用
镜（ 删 ） 专用微筛铜 网上 ， 自然凉干 ， 再喷镀导 电
耐急冷热等优 良性能 。随着特种 陶瓷材料和超高
压、 高强度悬式 瓷绝缘 子的不断开发和应 用 ， 高 强 度悬式瓷绝缘子越来越被有关学者所重视【 ｌ ＿ 引 。 悬式瓷绝缘子按抗拉强度等级分为普遍瓷和 高强 瓷 ， ７ Ｏ ｋ Ｎ 以上， 即 １ ０ ０ ， １ ２ ０ ， １ ６ ０ ， ２ １ ０ ， ３ ０ ０ ，
配 比适 中， 烧结 温度适 宜 ， 有利 于结 晶相 增加 ， 提
石约为 Ｏ ． ３ ３ ４ ， ０ ． ３ ２ ３ ｎ Ｉ Ｔ Ｉ 。 三 张 图谱 上 的 ２ 值 ２ ５ 。
２ ８ 。 ， ｄ值 ０ ． ３ ３ ３ ０ ． ４８珊 峰重 叠 了刚 玉 、 ３ 莫来
高瓷质 的机 械性能。增加 ０ ３ 含量 ， 使烧成 温度
性 能指标 ， 坯料 的有效成 分 Ｓ ｉ ｏ ２ 、 ｏ ３ 、 Ｋ ２ Ｏ、 Ｎ ａ ２ ０
图１ 标 出的数 字 为 面网 间距 （ ｄ ） 值， 刚 玉约
为 ０． ３ ４ ７ ， ０ ． ２ ５ ５ ， ０ ． ２ ０ ８ ， ０ ． １ ６ ０ ， ０ ． ２ ３ ７ ， ０． １ ７ ３ ｎ ｍ； 莫
悬式绝缘 子成 品剥 去外 釉 ， 保 留胎心层 用 于本项 研究 。取部 分胎 心层样 品， 研 磨至约 ２ ０ ０目， 供原
２ 三 类 悬瓷 的化学 成 分
采用 Ａ Ａ Ｓ和 溶量 法测 定 ， 贵 州产 ７ ０ ｋ Ｎ ， 日本 产Ｎ Ｇ Ｋ １ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ的 化 学 组 成 分 析 结 果 见
作者简介： 龚国洪， 男， １ ９ ５ ６ 年， 副研究员 ， 矿物学及矿物材料专业 ．
悬式瓷绝缘子具有原材料广 、 耐污、 抗老化和
光显微镜 分析 其矿 物组 成和 结构 ： 取 少量 胎心层 颗粒 ， 在酒精 溶液 中研 磨 ， 并经超 声 波分散 ， 制得
含有样 品细微 颗粒 的悬 浮液 ， 滴 悬浮 液至 透射 电
等级 的瓷绝缘子 。
注： 中国科学 院地 球化学 所分 析测试 中心分 析
３ 矿物 成 分特 征
３ ． １ 矿物的物相组成
Ｘ Ｒ Ｄ 检 测 结 果 如 图 ｌ所 示 ， 样品 ７ Ｏ ｋ Ｎ 、
三类 悬瓷的化学成分有如下特征 ：
（ １ ） 日 本产 Ｎ Ｇ Ｋ ２ １ ０ ｋ Ｎ样 品强度高 ， 机械 性能
摘要 ： 采用原子吸收光谱（ ） 、 ｘ射线衍射（ Ｘ Ｒ Ｄ ） 、 偏光显微镜（ Ｏ Ｍ ） 和分析型透射电镜（ 删 ） 等技术手段 ， 对
贵州产 ７ ０ １ ｄ ￣ 和日 本进 口 １ ２ ０ １ ￣、 ２ １ ０ １ ｄ ￣ Ｔ 三 类 瓷 绝缘 子 的化 学 组 成 ， 矿 物 成 分 特征 和 产 品性 能 的关 系 进 行 了研 究。结 果表 明 ， 三类 产 品的主化 学成 分 为 Ｓ ｉ ０ ２ 、 ｏ ３ 。矿 物 相 有 刚玉 、 莫 来石 、 石英 和长 石 。产 品除 含 有偏 光 显微镜 可分 辨的 晶体外 ， 在电镜 下还见 有微 米级 以下 的显微 矿 物。 不 同等级 的 产品 ， 不但 结 晶相 含 量不 同 ， 晶
１ ２ ０ ｋ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ谱 图均 表 明 ： ２ 从 ｌ ５ 。 一３ Ｏ 。 有一 宽大 的谱 峰 ， 谱 峰最 高点 恰 是 Ｓ ｉ ｏ ２ 玻璃相位置， 显示 了以 ｓ ｉ ３ 玻璃 相为 主 ， ０ 通 过计 算机 检索 与人 工判 别可知 ， 结 晶 质 部 分均 为 刚 玉 （ ０ ３． ａ ） 、 莫 来石 （ ３ Ｉ ２ ３ ・２ ０ Ｓ ｉ ３） ０ 、石 英 （ Ｓ ｉ ｏ ２ ）和 钾 长 石
范 围增 宽Ｌ ３ ３， Ｊ刚玉和莫来石 的含量增多 ， 既可改善
石、 石英 和钾 长石 等 特 征 峰， 该 区 域 的 ｄ值 ，
７ Ｏ ｋ Ｎ： ０． ３ ３ ２ ８ ， ０． ３ ３ ７ ８， ０． ４５ ３ ５ ｒ ｉ ｍ ；１ ２ ０ ｋ Ｎ： ０ ． ３ ３ ５ ８，
瓷质 的机 械强 度 ， 也可 增 强瓷 质 的热 稳定 性 能。 Ｋ ２ ０ 、 Ｎ ａ ２ ０和 （ 尤 其是 Ｋ ２ Ｏ ） 是助 熔成 分 ， 含 量 过高会使烧成 温度 范 围变窄 ， 瓷件 易 出现 过烧 而
碳膜 ， 制得透射 电镜分析 用样品 ， 用 于观察胎 心层
的矿 物特征。
１ ． ２ 检测条件
Ａ Ａ Ｓ ： Ｐ － Ｅ ６ ０ ３型 ， 在波 长 ２ ４ ８ ． ３ —７ ６ ６ ． ０ ｎ ｍ， 狭 缝０ ． ２ — ０ ． ７ ｎ ｍ 范 围内测 定 Ｋ 、 №、 Ｃ ａ 、 Ｍ ｇ 和Ｆ ｅ ， 用
通瓷 的含量 时 ， 也能烧 出较 高强度 的瓷 绝缘 子产
品。
（ Ｋ ［ Ａ Ｉ Ｓ ｉ ３ ０ ８ ］ ） 等组成， 三张谱图均显示样品中还
有部 分非稳 定的过渡态 ， 尤 以７ ０ ｋ Ｎ样较 多 ， 并 聚
集在 ２ Ｏ 为 ｌ Ｏ 。 一２ ５ 。 的 区域 ， １ ２ ０ ｋ Ｎ 、 ２ ｌ Ｏ ｌ ｃ Ｎ样 的过 渡相相对较少 。
和热稳定性 能在三 个样 品 中最优 ， 其成 分组 成恰
好 与国外 使用成分范围相吻合。 （ ２ ） Ｎ Ｇ Ｋ ｌ ２ ０ ｋ Ｎ样 品的 Ｓ ｉ ｏ ２ 含量高于 国内外 的 成分 范围 ， 而 ｏ ３ 的含量仅 ３ １ ． ７ ０ ％， 低于表 ｌ 中
给定的 ０ ３ 含 量最低值。表 明 ｏ ３ 含 量近于普
（ ３ ） 贵州产 ７ ０ ｋ Ｎ等级 最低 ， 其 机械性 能 和热 稳性及其 它指 标均低 于 Ｎ Ｇ Ｋ ｌ ２ ０ ｌ ｃ Ｎ和 ２ １ ０ ｋ Ｎ 。从
成分分析结 果看 ， ７ ０ ｋ Ｎ样 的 主成分 Ｓ ｉ ｏ ２ 、 ０ ３ 含
量在适宜范 围内 ， 但Ｋ ２ ０ 、 Ｔ ｉ ３含 量明显偏 高。 ０ 为满足各种等级瓷绝缘子生产工艺和产品 的
表 １ 。
子吸收光 谱法 （ ） 和 ｘ射 线衍 射 （ ⅪⅢ） 测定 ； 切取多个 截 面 ， 磨制 成 ３ ｏ 厚 的光薄 片 ， 供 偏
收稿 日期 ： ２ ０ ０ ３ － １ ０ － ￣
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３ ｌ ６
矿
物
学
报
２ Ｏ ０ ４ 年
进 口的 日本产品。 国产高 强度悬式瓷绝缘子 品种 少、 可靠性低 、 失效 率 高、 寿命 短。我们 对多类 国 产和进 口悬 瓷产 品的组 成特 征、 显微结 构及 瓷质 性能与产 品质量 的关 系进行 研究对 比， 以期 为生 产高等级 优质瓷绝缘子提供依据 。
分 光光度计测定 Ｓ ｉ 、 Ｆ ｅ 、 ， 采用 ｚ ｎ 、 溶量法 。
来石 约为 ０ ． ５ ３ ５ ， ０ ． ４３ ３ ， ０ ． ３ ３ ９ ， ０ ． ２ ２ ｌ ， ０ ． ２ ８ ８ ， ０ ． ２ ６ ９ ， ０ ． ２ ５ ４ ｒ ｉ ｍ； 石 英 约为 ０ ． ３ ４， ３ ０ ． １ ８ ２ ｎ ｍ； 钾 长
的含量至关 重要。Ｓ ｉ ｏ ２ ／ ０ ３ 比值合理 ， Ｋ ２ Ｏ、 Ｎ ａ ２ ０
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第２ ４ 卷 第３ 期 ２ ０ ０ ４年 ９ 月
矿 物 学 报
ＡＣｒ Ａ砌 旧 Ｒ Ａ １ ０ｃ１ ｃＡ Ｓ 肿 ｃＡ
Ｖ ０ Ｉ ． ２ ４ ． Ｎ ｏ ． ３
． 。
２０ ０４
文章编 号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ７ ３ ４ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ３ － ０ ３ １ ５ ． ０ ５
械强度 。
ｔ ｈ
综上 ， 从化 学组成 角度 看 ， 贵州产 ７ ０ ｌ ｃ Ｎ瓷绝
缘子应控制 Ｋ ２ Ｏ和 Ｆ ｅ 、 Ｔ ｉ 含 量 。由于其 它主成分 均与 Ｎ Ｇ Ｋ ２ ｌ Ｏ ｌ 【 Ｎ相类似 ， 只需对 原料稍加调整 ， 如
用部分工业氧化 铝替代 高 铝矾 土 ， 也 可生产 出高