SJ T 11246 2001 真空开关管用陶瓷管壳

                  中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准

真空开关管用陶瓷管壳       

1  范围

    本标准规定了真空开关管用陶瓷管壳的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。

    本标准适用于交流高低压开关设备用真空开关管用陶瓷管壳（以下简称管壳）。

2  引用标准

    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

    GB/T 2413—1989  压电陶瓷材料体积密度测量方法

    GB 2421—1989  电工电子产品基本环境试验规程  总则

    GB/T5593--1996  电子元器件结构陶瓷材料

    GB/T 5594.1～5594.8--1985  电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法

    GB/T9530--1996  电子陶瓷名词术语

    GB 9531.1～9531.7--1988  电子陶瓷零件技术条件

    SJ/T3226--2001  陶瓷一金属封接抗拉强度测试方法

    本标准所用定义符合GB/T 9530的规定。

4  管壳用陶瓷材料

    管壳用陶瓷材料的性能应符合表l规定。

表1

序号	项  目	测试条件	单位及符号	性能指标
1	体积密度		g／cm3	≥3.60
2	气密性		Pa.m3/s	≤lO-11
3	抗折强度		MPa	≥280
4	线膨胀系数	20℃～500℃	×lO-6/℃	6.5～7.5
		20℃—800℃		6.5～8.0
5	介电常数	l MHz、20℃		9～10

表1（续）

序号	项目	测试条件	单位及符号	性能指标
6	介质损耗角	1MHz、20℃	10—4	≤4
7	体积电阻率	100℃	.cm	≥1013
		300℃		≥1010
		500℃		≥108
8	击穿强度	D．C	kV/mm	≥18
9	化学稳定性	1：9HCl	Mg/cm2	≤7.0
		10%NaOH		≤0.2

4.2  管壳规格、尺寸和公差。

4.2.1  管壳的具体规格尺寸应符合合同规定，其直径公差应符合表2规定，采用SJ/T10724标准6级公差。

表2

基本直径尺寸	公差
≥20～30	0.52
>30～40	0.64
>40～50	0.80
>50～65	1.00
>65～80	1.24
>80～100	1.52
>100～120	1.88
>120～140	2.20
>140～160	2.60
>160～180	2.80
>180～200	3.20
>200～220	3.60

4.2.2  管壳平面度公差应符合表3规定，采用SJ/T10724标准5级公差。

表3

基本直径尺寸	公差
≥20～40	0.12
>40～63	0.14
>63～100	0.16
>100～160	0.18
>160～220	0.22

4.2.3 管壳圆度公差应符合表4规定，采用SJ/T10724标准5级公差。

                   表4                 mm

4.2.4管壳平行度和垂直度公差应符合表5规定，采用SJ/T10724标准5级公差。

表5

基本直径尺寸	公差
≥20～40	0.16
>40～63	0.18
>63～100	0.22
>100～160	0.26
>160～220	0.30

4.2.5  未注尺寸公差按SJ/T10724标准8级公差规定。

4.3  管壳外观和表面缺陷

4.3.1  管壳封接部位

管壳瓷件应质地均匀一致无裂纹、不允许存在瓷疱和颜色不一致等，经磨研加工后，其表面粗糙度(Ra)为0.8μm～1.6μm之间，其他缺陷应不超过表6的规定。缺陷之间的距离不小于10 mm。

表6

外径	封接面宽度	斑点	开口气孔		缺损		单面总个数 （个）
		直径	直径	深度	平、套封面	刀口面
≥20～100	≤4	≤0.3	≤0.4	≤0.5	≤0.5	≤0.1	≤2
	>4～6.3	≤0.5	≤0.5	≤0.5	≤0.5	≤0.1	≤2
	>6.3	≤0.5	≤0.6	≤0.5	≤0.8	≤0.15	≤2
>100～220	≤4	≤0.4	≤0.6	≤0.5	≤0.5	≤0.1	≤2
	>4～6.3	≤0.5	≤0.6	≤0.5	≤0.8	≤0.1	≤2
	>6.3～10	≤0.5	≤0.6	≤0.5	≤0.8	≤0.15	≤2
	>10	≤0.5	≤0.8	≤0.5	≤1.0	≤0.20	≤2

4.3.2  管壳非封接部位

    管壳瓷件应质地均匀一致无裂纹，不允许存在瓷疱、变色、颜色不一致以及成片的阴影、暗斑等。其他缺陷应不超过表7的规定。缺陷之间的距离不小于30 mm。

表7    mm

外径	高度	缺陷凹坑		气泡	瓷疱、斑点	开口气孔		缺陷总个数
		直径	深度	直径	直径	直径	深度	（个）
>l00～220	>10～25	≤2.0	≤0.5	≤1.O	≤0.5	≤0.8	≤0.5	≤2
	>25～63	≤2.0	≤0.5	≤1.O	≤0.5	≤0.8	≤0.5	≤2
	>63	≤2.0	≤0.5	≤1.O	≤0.8	≤0.8	≤0.5	≤3
	≤16	≤2.0	≤0.5	≤1.O	≤0.5	≤0.8	≤0.5	≤2
	>16～40	≤2.O	≤0.5	≤1.0	≤0.5	≤0.8	≤0.5	≤2
	>40～100	≤2.0	≤0.5	≤1.0	≤0.8	≤0.8	≤0.5	≤3
	>100～220	≤2.O	≤0.5	≤1.O	≤0.8	≤0.8	≤0.85	≤3

4.4  金属化层和电镀镍（烧结镍）层外观质量

4.4.1 金属化层应致密、均匀、连续、平整。

4.4.2 电镀镍（烧结镍）层应致密、连续。平整。在950℃保温30 min。在于氢中烧结不起泡、开裂、分层、起皮。

4.5  管壳封接抗拉强度和气密性

4.5.1  封接抗拉强度

    平均封接抗拉强度，采用标准瓷封件时≥90 MPa；采用三点法测试时≥120 MPa。任何单点或单件抗拉强度不应低于值的90%。

4.5.2  封接件的气密性

    封接件的漏率Ｑk≤l×10^-11 Pa·m³/s。

4.6  管壳瓷釉外观质量

4.6.1 瓷釉应透明、光亮、沽白、色调一致，不允许存在釉面裂纹和开口气孔。

4.6.2  金属化后，釉层不允许发生“火光”、“流散”、“挥发”、“炸釉”和“颜色变化”。

4.6.3  釉层中杂质和气泡等缺陷应符合表8规定。

表8        mm

瓷壳直径尺寸	杂质（斑点、粘粒、凹陷等）		气  泡
	直  径	数  量	直  径	数  造
≥20～40	≤0.5	≤1	>0.1～0.5	≤1
>40～l00	>0.1～1.0	≤l	>0.5～1.0	≤1
>100～160	>0.1～1.5	≤2	>1.0～1.5	≤2
>160	>0.1～l.5	≤2	>1.0～1.5	≤2

    表8中，直径小于0.1 mm的杂质（斑点、粘粒、凹陷等）、气泡忽略不计，不允许大于1.5 mm的缺陷。

5  检验规则

5.1  检验分类

    产品的检验分为出厂检验和型式检验。

5.2  出厂检验

提交出厂检验的产品应全部通过吸红试验。并按表9的规定进行100%检验，剔除不合格品。

表9

5.3  检验批

    由同一配方，在基本相同条件下连续生产并同一时间提交检验的所有管壳组成一个检验批。

5.4  型式检验

    型式检验应在逐批检验的合格批中进行，且每年至少进行一次．当原材料和生产工艺有较大改变时，也要进行型式检验。

5.4.1  检验项目

型式检验的检验项目应按表10的规定进行。

表10

序号	检验项目	要求的 章条号	检验方法 的章条号	受试验 品数量	允许不合 格品数
1	陶瓷的体积密度	4.1	6.1	5	1
2	陶瓷的气密性	4.1	6.2	3	0
3	陶瓷的抗折强度	4.1	6.3	10	0
4	线膨胀系数	4.1	6.4	2	0
5	介电常数	4.1	6.5	5	0
6	介质损耗角正切值	4.1	6.6	5	0
7	体积电阻率	4.1	6.7	2	0
8	击穿强度	4.1	6.8	5	0
9	化学稳定性	4.1	6.9	2	0
10	管壳的尺寸和公差	4.2	6.10	5	0
11	管壳的外观和表面缺陷	4.3	6.11	5	0
12	金属化层和电镀镍层外观质量	4.4	6.12	3	0
13	封接件的气密性	4.5.1	6.13	5或21）	0
14	封接件的抗拉强度	4.5.2	6.14	3	0
15	瓷釉的外观	4.6	6.15	5	0
注：1） 采用SJ/T 3226法，为五件样品；采用三点法取二个瓷环，测定六个点

5.4.2  判定规则

    型式检验中，若所有项目符合表10的规定，则认为陶瓷管壳合格。在检验中如果有一项或一项以上不合格，则应以双倍数量的样品对不合格项目进行复验，如复验仍不合格，则认为该批不合格。

 

6  检验方法

 

    除非另有规定，管壳的所有试验应按GB 2421规定的测量和试验用标准大气条件下进行。

6.1  陶瓷体积密度

按GB/T 2413规定的方法测量。

6.2  陶瓷气密性

    按GB 5594.1规定的方法测量。

6.3  陶瓷抗折强度

    按GB 5593中5.6规定的方法测量。

6.4  线膨胀系数

    按GB 5594.3规定的方法测量。

6.5  介电常数

    按GB 5594.4规定的方法测量。

6.6  介质损耗角正切值

    按GB 5594.4规定的方法测量。

6.7  体积电阻率

    按GB 5594.5规定的方法测量。

6.8  击穿强度

    按GB 5593中5.13规定的方法测量。

6.9  化学稳定性

    按GB 5594.6规定的方法测量。

6.10  管壳的尺寸和公差

    用于分表、游标卡尺、光学投影仪或其它能够保证测量精度的任何测量仪器和工具进行测量。

6.11  管壳的外观和表面缺陷

    按GB/T 9531.5规定的方法测量。

6.12  金属化层和电镀镍屡外观质量

    按本标准4.4规定内容检验。

6.13  封接件的气密性

    按GB/T 9534.1规定的方法测量。

6.14  封接件的抗拉强度

    按SJ3226或附录A（标准附录）规定的方法测量。

6.15  瓷釉的外观

    按本标准4,6规定的内容检验。

7  包装、标志、运输和贮存

7.1  包装

    管壳应先进行内包装．即放入塑料袋中，然后抽真空、密封，再用填充材料将内包装紧固在外包装箱内，最后完成外包装。为保证包装的管壳在运输、搬运过程式中完好无损，可根据包装的管壳的结构、大小等因素，在下列材料中选用内、外包装材料和填充料。

    a)  内包装材料：塑料袋等；

    b)  外包装材料：木箱、塑料箱、纸箱等；

    c)  填充料：纸屑、泡沫塑料碎条等。    ，

 7.2  标志

    在包装箱或产品标签上应有下列标志：

’  a)  承制方名称；

    b)  产品名称；

    c)  商标；

    d)  产品型号或标记；

    e)  制造日期或编号、生产批号及批验报告单；

    f)  标准编号；

    g)  检验员印章；

    h)  小心轻放、怕湿、开启方向。

7.3  运输与储存

    管壳可用任何运输工具进行运输。运输过程中应避免剧烈震动、碰撞、直接雨淋或受到腐蚀。管壳应放于清洁干燥并无污染、无腐蚀性气体的库房内储存。

附录A

三点法封接强度测试方法

（标准的附录）

A1  试验件的准备

 

A1.1  管壳的准备

    a)  陶瓷材料的性能、管壳随机抽样，金属化层和电镀镍层应符合本标准的规定；

    b)  管壳一端金属化；

    c)  管壳一端金属化后镀镍。

A1.2  铁镍钴瓷封合金(4J33)杆的准备

    a)  铁镍钴瓷封合金杆尺寸为3mm×30 mm，每个管壳用三根；

    b)  铁镍钻瓷封合金杆一端为M3×10；

    c)  铁镍钴瓷封合金杆镀镍。

A1.3  铁镍钴瓷封合金杆与管壳钎焊

    a)  钎焊选用银一铜焊料片，3mm×0.10 mm；

    b)  用夹具将铁镍钻瓷封合金杆（无螺纹的一端）垂直的固定在管壳的端面上，三根铁镍钴瓷封合金杆均布( 120±5)在管壳面上；

    c)  将银一铜焊料片垫在铁镍钴瓷封台金杆端面下；

    d)  将管壳放入炉中进行钎焊；

    e)  每种型号的管壳准备二件。

A2  测试步骤

A2.1  材料试验机的要求

    a)  材料试验机的量程：ON～5kN；

    b)  材料试验机的行程：≥500 mm；

    c)  拉伸速度：l0mm/min。

A2.2  夹具要求

    a)  夹具要使各种规格的陶瓷管平稳放置于试验机的基面上并紧固；

    b)  夹具要保证陶瓷管受力点，可伐杆受力点在一条直线上，夹具要方便可调节受力点位置；

    c)  每个陶瓷管测试三点，依次试验，记录数据。

A3  数据处理

A3.1  按公式(A1)计算：

   ………………………………(Al)

  式中：E——封接强度，MPa；

        N——抗拉力，kN；

        S——可伐杆的封接面积，取0.07 cm²。

A3.2  每种型号的陶瓷管，以二个管壳六个点的封接强度出报告。   

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