黑碳化矽為何能作為避雷器閥片的原料?

黑碳化矽為何能作為避雷器閥片的原料?

避雷器閥片生產選用黑碳化矽主要是看中其獨特的物理、化學性質。具體原因有以下幾點:

1.非線性電阻特性與電氣性能

黑碳化矽具有非線性導電特性,即在高電壓下電阻明顯減小,在低電壓下仍保持高電阻狀態。此特性與避雷閥片的核心功能一致:在雷電過電壓發生時迅速傳導洩放電流,在正常電壓下恢復高阻狀態,阻斷工頻續流。

其較高的熱導率(熱傳導率為120-160 W/m·K)和較低的熱膨脹係數,可有效分散雷擊的高能量衝擊,避免局部過熱或材料破裂。

2.化學穩定性、耐高溫

黑碳化矽在高溫(可耐1600℃以上)和腐蝕環境下能保持穩定,適合用於經常承受高壓電弧和化學侵蝕的避雷器閥板。

透過調整粒度和燒結工藝,可以進一步增強其抗熱震性,防止因溫度突然變化而引起的材料疲勞失效。
3.生產製程適應性
黑碳化矽可透過微粉塗覆、高溫燒結等製程製成高緻密閥板結構,滿足避雷器對材質均勻性和機械強度的要求。例如,使用水鍍法將微粉均勻塗覆在陶瓷基體表面,可優化閥板的動態響應性能。
4.經濟高效、應用成熟
與其他半導體材料(如氧化鋅)相比,黑碳化矽製備製程成熟、成本低廉,且與氧化鋁等材料複合後,可進一步提高閥板的電氣性能。
摘要
由於黑碳化矽具有非線性電阻特性、熱穩定性和製程適應性,成為避雷器閥板的理想材料,確保設備在極端條件下可靠運行,並延長其使用壽命。

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