Cerâmica (Jun 2009)
Improving usual and dielectric properties of ceramic high voltage insulators Melhora de propriedades usuais e dielétricas de isolantes cerâmicos de alta voltagem
Abstract
The optimization of the formulation (nature and content of chemical components) and the technical parameters of the shaping-up process of ceramic insulators (in replacement of those in glass) are the objectives of this study. The decontamination of SiO2 (solid-liquid extraction of Fe xOy) and the increase of both BaO and ZrO2 amounts (while Na2O is partially eliminated) and the firing temperature allowed a significant increase of all the phys-mechanical and insulating properties at the commercial frequency 50-60 Hz. Samples with 15 mm diameter and 2 mm thickness and others for mechanical properties were needed. The characterization concerned Ba-Zr(Al xSi1-x)O3 ceramic samples. By data computing of the test results, a new "computed" formulation (Ba-stabilized and Zr doped mullite) showed excellent phys-mechanical (density, viscosity, flexural and traction strengths) and insulating properties (transversal resistivity, dielectric strength).A otimização da formulação (natureza e conteúdo dos componentes químicos) e parâmetros técnicos do processo de conformação de isolantes cerâmicos (para substituição dos vítreos) são os objetivos deste estudo. A descontaminação de SiO2 (extração sólido-líquido de Fe xOy) e o aumento das quantidades de BaO e ZrO2 (enquanto Na2O é parcialmente eliminado) e a temperatura de queima permitiram uma significativa melhora nas propriedades físico-mecânicas e isolantes na frequência comercial de 50-60 Hz. Foram necessárias amostras com 15 mm de diâmetro e 2 mm de espessura e outras para avaliação de propriedades mecânicas. Foi feita a caracterização de amostras cerâmicas de Ba-Zr(Al xSi1-x)O3. Após computação dos resultados dos testes, uma nova formulação "computada" (mullita estabilizada com Ba e dopada com Zr) mostrou excelentes propriedades físico-mecânicas (densidade, viscosidade, resistências a flexão e tração) e isolantes (resistividade transversal, rigidez dielétrica).
Keywords
