核聚變托克馬克裝置的偏濾器絕緣件,需承受兆瓦級(jí)熱負(fù)荷與等離子體沖刷,采用硼化鈦(TiB?)陶瓷經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)。在 1800℃、200MPa 氬氣氛圍中燒結(jié) 6 小時(shí),致密度達(dá) 99.5% 以上,抗熱震性(ΔT=1000℃)循環(huán)次數(shù)≥50 次。加工時(shí)使用電火花磨削技術(shù),在 10mm 厚板材上制作 0.5mm 深的冷卻溝槽,槽壁粗糙度 Ra≤0.8μm,配合微通道釬焊工藝(釬焊溫度 950℃)嵌入銅冷卻管,熱導(dǎo)率達(dá) 200W/(m?K)。成品在 10MW/m2 熱流密度下,表面溫度≤800℃,且體積電阻率≥10?Ω?cm,同時(shí)通過 10?次等離子體脈沖轟擊測試(能量 100eV),腐蝕速率≤0.1μm / 次,為核聚變堆的邊界等離子體控制提供關(guān)鍵絕緣部件。注塑加工件通過模流分析優(yōu)化澆口設(shè)計(jì),減少縮水變形,成品合格率超 98%。異形結(jié)構(gòu)加工件表面噴涂工藝
氫燃料電池儲(chǔ)氫罐注塑加工件采用玻璃纖維增強(qiáng) PA6 與阻氫涂層復(fù)合工藝,先通過長纖維注塑(LFT)成型罐體骨架(玻纖長度 12mm,含量 50%),拉伸強(qiáng)度達(dá) 280MPa,再通過氣相沉積法(CVD)在內(nèi)壁制備 10μm 厚的硅氧烷阻氫層,氫滲透速率≤1×10??mol/(cm?s)。加工時(shí)運(yùn)用纏繞注塑技術(shù),在罐體封頭處形成 ±55° 交叉纖維層,經(jīng) 100MPa 水壓爆破測試時(shí),斷裂延伸率≥5%,滿足 ISO 19880-3 標(biāo)準(zhǔn)要求。成品在 - 40℃~85℃溫度區(qū)間內(nèi),經(jīng) 10000 次充放氫循環(huán)(0~70MPa)后,罐體變形量≤0.3%,且內(nèi)襯溶脹率≤1%,確保氫燃料電池車的儲(chǔ)氫安全與長壽命。沖壓加工件抗沖擊測試標(biāo)準(zhǔn)注塑加工件的凸臺(tái)設(shè)計(jì)增加裝配定位點(diǎn),降低人工組裝誤差。
石油勘探井下的絕緣加工件,需抵抗超高壓與強(qiáng)酸堿腐蝕,選用聚醚砜(PES)與碳化鎢顆粒復(fù)合注塑成型。在原料中添加 30% 碳化鎢(粒徑 5μm),通過雙螺桿擠出機(jī)(溫度 360℃,轉(zhuǎn)速 300rpm)實(shí)現(xiàn)均勻分散,制得抗壓強(qiáng)度≥200MPa 的絕緣件。加工時(shí)采用高壓注塑工藝(注射壓力 180MPa),使制品孔隙率≤0.05%,配合電火花加工制作深徑比 10:1 的密封槽,槽底圓角半徑≤0.1mm。成品在 150℃、150MPa 井下壓力環(huán)境中,耐 20% 鹽酸溶液腐蝕 1000 小時(shí)后,質(zhì)量損失率≤0.5%,且絕緣電阻≥1012Ω,確保隨鉆測井儀器在復(fù)雜工況下的信號(hào)傳輸穩(wěn)定。
智能家居用低噪音注塑加工件,采用改性尼龍 66 與石墨烯納米片復(fù)合注塑。添加 3% 石墨烯(層數(shù) 3-5)通過真空攪拌(真空度 - 0.09MPa,溫度 80℃)均勻分散,使材料摩擦系數(shù)降低 25% 至 0.3,磨損量≤5×10??mm3。加工時(shí)運(yùn)用微發(fā)泡注塑技術(shù)(注射壓力 140MPa,氮?dú)鈮毫?8MPa),在齒輪部件中形成均勻閉孔結(jié)構(gòu)(泡孔直徑 50μm),噪音值降低 8dB 至≤45dB。成品經(jīng) 10000 次循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)測試,齒面磨損量≤0.01mm,且在 40℃、90% RH 環(huán)境中吸濕率≤0.8%,確保智能家居傳動(dòng)部件的低噪與長壽命。注塑加工件的加強(qiáng)肋分布均勻,有效提升抗彎曲變形能力。
絕緣加工件的材料選擇需兼顧電氣性能與環(huán)境適應(yīng)性,常見的環(huán)氧樹脂板通過玻璃纖維增強(qiáng)后,介電強(qiáng)度可達(dá) 20kV/mm 以上,在 130℃熱態(tài)環(huán)境中仍能保持體積電阻率≥1013Ω?cm。加工時(shí)需采用金剛石砂輪進(jìn)行精密切割,避免普通刀具摩擦產(chǎn)生的高溫破壞分子結(jié)構(gòu),切割后的邊緣需經(jīng) 320 目砂紙逐級(jí)研磨,使表面粗糙度控制在 Ra3.2 以下,防止毛刺引發(fā)局部放電。這類加工件在高壓開關(guān)柜中作為隔離開關(guān)絕緣底板使用時(shí),需通過 40kV 工頻耐壓測試,同時(shí)承受 1000N 的機(jī)械壓力不變形,確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。?注塑加工件的卡扣結(jié)構(gòu)經(jīng)疲勞測試,重復(fù)開合 5000 次仍保持彈性。杭州小批量加工件加工
這款絕緣件具有抗腐蝕特性,在酸堿環(huán)境中仍能保持良好絕緣性。異形結(jié)構(gòu)加工件表面噴涂工藝
核工業(yè)乏燃料處理的絕緣加工件,需耐受強(qiáng)輻射與核廢料腐蝕,選用玄武巖纖維增強(qiáng)鎂橄欖石陶瓷。通過熱壓燒結(jié)工藝(溫度 1200℃,壓力 30MPa)制備,使材料耐輻射劑量達(dá) 102?n/cm2,在硝酸(濃度 8mol/L)中浸泡 30 天后,質(zhì)量損失率≤1%。加工時(shí)采用超聲振動(dòng)切削技術(shù),在 10mm 厚板材上加工 0.3mm 寬的微流道,表面粗糙度 Ra≤1.6μm,避免放射性廢液殘留。成品在乏燃料后處理池中,可承受 100℃高溫與 0.1MPa 流體壓力,體積電阻率維持在 1011Ω?cm 以上,同時(shí)通過 10 年長期輻照測試,力學(xué)性能保留率≥85%,為核廢料分離設(shè)備提供安全絕緣保障。異形結(jié)構(gòu)加工件表面噴涂工藝