بررسی تاثیر TiO2 بر استحکام الکتریکی مقره های پرسلانی سیلیسی

پرسلان ها به علت استحکام الکتریکی بالا، خواص مکانیکی خوب و پایداری حرارتی و شیمیایی مناسب به عنوان مقره کاربرد گسترده ای یافته اند. از بین خواص ذکر شده استحکام الکتریکی بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از عوامل موثر روی خواص ذکر شده می توان به مقدار و مورفولوژی فاز مولایت در بدنه، مقدار و ویسکوزیته ی فاز شیشه و مقدار کوارتز در بدنه اشاره کرد. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تیتانیا بر استحکام الکتریکی مقره های پرسلانی سیلیسی مقادیر1 تا 7 درصد وزنی دی اکسیدتیتانیم به بدنه اضافه شد. خواص الکتریکی نمونه ها طبق استاندارد IEC 672 اندازه گیری گردید. نمونه ها از لحاظ ساختاری و فازهای موجود با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین درصد انقباض طولی، دانسیته و جذب آب نمونه ها محاسبه گردید. نتایج نشان داد که افزودن تیتانیا تا 3 درصد وزنی باعث کاهش استحکام الکتریکی از 265/26 به 015/21 کیلو ولت بر میلی متر می شود. بررسی نتایج پراش اشعه X و میکروسکوپ الکترونی نمونه ها نشان داد که کاهش استحکام الکتریکی تا 3 درصد وزنی تیتانیا مربوط به تشکیل بیش از حد فاز شیشه در بدنه است. پس از آن تا 7 درصد وزنی تیتانیا در بدنه، استحکام الکتریکی به 361/31 کیلو ولت بر میلی متر افزایش می یابد. علت افزایش استحکام الکتریکی در مقادیر بالاتر تیتانیا، وجود روتایل حل نشده و همچنین افزایش دانسیته ی بدنه است. افزایش فاز شیشه در بدنه و حرکت راحت تر مواد در داخل فاز شیشه علت افزایش دانسیته تا ()393/2 در بدنه ی حاوی 7 درصد وزنی تیتانیا و همچنین افزایش انقباض از82/7% برای بدنه ی بدون تیتانیا به 79/8 % برای بدنه ی حاوی 7 درصد وزنی تیتانیا بود. نتایج آزمایش جذب آب نمونه ها نیز نشان دهنده ی درصد جذب آب صفر برای بدنه ها بود.