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氧化锌用途极其广泛,主要用于橡胶、塑料、油漆、石化、玻璃、陶瓷、颜料、电池、水泥、医药及饲料等行业,还用于摄像及静电复英宇宙飞船涂料、制造焰火及烟幕弹、甚至的过滤嘴等方面。
制备方法:
一、直接法:
1、由碳酸锌煅烧而得。 ZnCO3=ZnO+CO2↑;
2、由氢氧化锌煅烧分解而得;
3、由粗氧化锌冶炼成锌,再经高温空气氧化而成;
4、由熔融锌氧化而得;
5、采用的方法有经锌锭为原料的间接法(也称法国法),以锌矿石为原料的直接法(也称美国法)和湿法三种;
二、间接法。反应方程式:2Zn+O2=2ZnO;
操作方法:将电解法制得的锌锭加热至600~700℃熔融后,置于耐高温坩埚内,使之1250~1300℃高温下熔融气化,导入热空气进行氧化,生成的氧化锌经冷却、旋风分离,将细粒子用布袋捕集,即制得氧化锌成品。直接法。反应方程式:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
ZnO+CO=Zn(蒸气)+CO2
Zn(蒸气)+CO+O2=ZnO+CO2
操作方法:将焙烧锌矿粉(或含锌物料)与无烟煤(或焦炭悄)、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。在1300℃经还原冶炼,矿粉中氧化锌被还原成锌蒸气,再通入空气进行氧化,生成的氧化锌经捕集,制得氧化锌成品;
3、湿法。用与硫酸反应生成,再将其分别与碳酸钠和氨水反应,以制得的碳酸锌和氢氧化锌为原料制氧化锌。反应方程式如下:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4
ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4
以碳酸锌为原料,经水洗、干燥、煅烧、粉碎制得产品氧化锌。ZnCO3→ZnO+CO2↑
以氢氧化锌为原料,经水洗沉淀、干燥、煅烧、冷却、粉碎制得产品氧化锌。Zn(OH)2→ZnO+H2O
氧化锌外观和性状:白色粉末或六角晶系结晶体。无嗅无味,无砂性。受热变为,冷却后重又变为白色加热至1800℃时升华。遮盖力是二氧化钛和硫化锌的一半。着色力是碱式碳酸铅的2倍。
氧化锌避雷器特性:
1、通流能力
这主要体现在避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。
2、保护特性
氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品,具有良好保护性能。因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良,使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过,便于设计成无间隙结构,使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征。当过电压侵入时,流过阀片的电流迅速,同时限制了过电压的幅值,释放了过电压的能量,此后氧化锌阀片又恢复高阻状态,使电力系统正常工作。
3、密封性能
避雷器元件采用老化性能好、气密性好的复合外套,采用控制密封圈压缩量和增涂密封胶等措施,陶瓷外套作为密封材料,确保密封可靠,使避雷器的性能稳定。
4、机械性能
主要考虑以下三方面因素:承受的地震力;作用于避雷器上的风压力;避雷器的承受导线的允许拉力。
5、解污秽性能
无间隙氧化锌避雷器具有较高的耐污秽性能。
标准规定的爬电比距等级为:II级 中等污秽地区:爬电比距20mm/kv;III级 重污秽地区:爬电比距25mm/kv;IV级 特重污秽地区:爬电比距31mm/kv。
6、高运行可靠性
长期运行的可靠性取决于产品的质量,及对产品的选型是否合理。影响它的产品质量主要有以下三方面:避雷器整体结构的合理性;氧化锌阀片的伏安特性及耐老化特性;避雷器的密封性能。
7、工频耐受能力
由于电力系统中如单相接地、长线电容效应以及甩负荷等各种原因,会引起工频电压的升高或产生幅值较高的暂态过电压,避雷器具有在一定时间内承受一定工频电压升高能力。
氧化锌避雷器按结构分 氧化锌避雷器按结构可划分为两大类。 瓷外套:瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级,Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区(爬电比距20mm/KV)、Ⅲ级为用于重污秽地区(爬电比距25mm/kV)、Ⅳ级为用于特重污秽地区(爬电比距31mm/kV)。 复合外套:复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套,并选用的氧化锌电阻片,内部采用结构,用工艺方法装配而成,具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外,另具有绝缘性能好、高的耐污秽性能、良好的防爆性能以及体积小、重量轻、平时不需维护、不易破损、密封可靠、耐老化性能优良等优点。
氧化锌避雷器按标称放电电流分 氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。 氧化锌避雷器按用途分 氧化锌避雷器按用途可划分为系统用线路型、系统用电站型、系统用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
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