Vật liệu cách điện là phần không thể tách rời trong hệ thống sản xuất và sử dụng điện. Vật liệu cách điện được làm từ vật liệu vô cơ và hữu cơ. Vật liệu vô cơ gồm thủy tinh và sứ cách điện; vật liệu hữu cơ sử dụng là các loại composite cách điện. Mỗi loại vật liệu lại có những ưu nhược điểm riêng như: đối với composite cách điện có ưu điểm là: nhẹ, cường độ kháng uốn và kháng kéo cao nhưng nhanh bị lão hóa bởi môi trường. Còn đối với vật liệu sứ cách điện thì ngược lại, chúng gần như không bị lão hóa bởi môi trường nhưng chúng còn những tồn tại đó là cường độ kháng uốn và kháng kéo thấp, đây là yếu điểm căn bản khiến việc sử dụng bị hạn chế. Chính vì vậy, ứng dụng khoa học công nghệ để cải thiện độ bền cơ của sản phẩm, đặc biệt là cường độ kháng uốn, kháng kéo giúp tăng hiệu quả sử dụng của các sản phẩm sứ cách điện là cần thiết. Đối với các loại sản phẩm sứ cách điện có hai nhóm cho cường độ cơ học cao: các sản phẩm giàu oxit nhôm và các sản phẩm giàu oxit silic. Trong đó các sản phẩm giàu oxit nhôm, cường độ cơ của sản phẩm gia tăng là do tăng hàm lượng khoáng millite hay corun trong sản phẩm sứ cách điện. Các sản phẩm giàu oxit silic, cường độ cơ học của sản phẩm gia tăng nhờ sự có mặt của khoáng mullite và khoáng quartz.

Hiện nay, các sản phẩm sứ cách cao thế được sản xuất tại Việt Nam thuộc điểm hệ nằm giữ nhóm giàu oxit silic và giàu oxit kiềm. Mặt khác SiO₂ hoạt tính có các đặc điểm như tồn tại ở dạng vô định hình hay cỡ hạt mịn. Chính vì vậy, với mục đích tăng khả năng tạo mullite, đồng thời nhờ quá trình biến đổi thù hình của SiO₂ hoạt tính tạo điều kiện thuận lợi để tạo nên một mạng lưới ứng suất nén phân bố đều trong khối sản phẩm, đề tài định hướng sử dụng SiO₂ hoạt 4 tính trong bài phối liệu tạo các sản phẩm sứ cách điện nhằm làm tăng cường độ của các sản phẩm sứ cách điện, đặc biệt là cường độ kháng uốn và kháng kéo. Việc nghiên cứu sử dụng SiO₂ hoạt tính làm tăng cường độ cơ học cho sứ cách điện cao thế 35 kV trở lên nhằm nâng cao khả năng làm việc của sản phẩm cách điện làm bằng vật liệu sứ là một vấn đề cần thiết và có ý nghĩa trong thực tiễn. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu do ông Mai Văn Dương, Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp đăng ký thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng SiO₂ hoạt tính sản xuất sứ cách điện nhằm làm tăng cường độ cho sứ cách điện từ 35 KV trở lên” nhằm đưa ra được quy trình sử dụng SiO₂ hoạt tính trong bài phối liệu sản xuất sứ cách điện để tăng cường độ của các sản phẩm sứ cách điện đường dây cao thế từ 35 kV trở lên, đồng thời vẫn đảm bảo các tính chất điện.

Qua thời gian hai năm nghiên cứu, nhóm thực hiện đề tài đã tích cực nghiên cứu và các kết quả nghiên cứu đã được rút ra như sau:

- SiO₂ hoạt tính sẽ có tác dụng làm tăng cường độ của vật liệu sứ cách điện khi chúng được sử dụng tới 5,0% trong bài phối liệu.

- Xác định được đơn phối liệu xương hợp lý MSi -5,0 và đơn phối liệu men hợp lý G3 để sản xuất các sản phẩm sứ cách điện từ 35 kV trở lên

- Xác định được quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm sứ cách điện có sử dụng SiO₂ hoạt tính trong bài phối liệu với các thông số kỹ thuật đi kèm

Sản phẩm sứ đỡ đường dây 35 kV khi sử dụng 5% SiO₂ hoạt tính trong bài phối liệu thay thế cho quartz có các thông số kỹ thuật như sau:

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 15538/2018) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

P.T.T (NASATI)