Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu hiện nay về chất cách điện bằng sứ là cải thiện hiệu suất cơ điện, độ tin cậy, khả năng thích ứng với môi trường và trí thông minh để hỗ trợ việc xây dựng các lưới điện hiện đại như đường dây truyền tải điện áp siêu cao (UHV).
Nghiên cứu và sửa đổi vật liệu
Nghiên cứu tập trung vào phát triển vật liệu sứ tổng hợp dựa trên-alumina{1}}có độ bền cao. Bằng cách tối ưu hóa tỷ lệ và quy trình chuẩn bị nguyên liệu thô như bột alumina công nghiệp và bột gia cố, độ bền uốn và độ bền điện của thân sứ có thể được cải thiện đáng kể. Việc phát triển các công thức alumina công nghiệp cũng là một hướng quan trọng để cải thiện-hiệu quả chống lão hóa của các sản phẩm hỗ trợ hình thanh-. Công nghệ men bán dẫn là một điểm nóng nghiên cứu. Bằng cách thêm các đặc tính bán dẫn vào lớp men, dòng điện rò rỉ và nhiệt được tạo ra trong quá trình vận hành chất cách điện, giải quyết hiệu quả các vấn đề đóng băng và phóng điện ở những khu vực cực kỳ lạnh và ô nhiễm. Các công ty trong nước đã đạt được mục tiêu sản xuất-quy mô công nghiệp các sản phẩm men bán dẫn{10}thế hệ thứ hai. Ngoài ra, việc phát triển các loại men đặc biệt như men xanh{12}}xám cũng đáp ứng nhu cầu cụ thể của thị trường.
Thiết kế và tối ưu hóa kết cấu
Sử dụng các phương pháp mô phỏng số như phân tích phần tử hữu hạn để tối ưu hóa cấu trúc các bộ phận chính của chất cách điện là một hướng nghiên cứu quan trọng. Để giải quyết vấn đề dễ bị đứt ở phần đầu của chất cách điện bằng sứ treo có trọng tải lớn-trong các ứng dụng điện áp siêu cao-, nghiên cứu đã được tiến hành để tối ưu hóa các thông số cấu trúc đầu thông qua phân tích cơ và điện trường, cải thiện hiệu quả hiệu suất phá hủy cơ điện của nó. Tối ưu hóa cấu trúc nhằm mục đích đạt được sự phân bố ứng suất đồng đều hơn và cường độ điện trường hợp lý hơn, từ đó nâng cao độ bền cơ học tổng thể và độ tin cậy vận hành.
Đổi mới quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất tinh tế và thông minh là chìa khóa để cải thiện tính nhất quán và hiệu suất của sản phẩm. Bằng cách kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô, áp dụng phương pháp nghiền cát để loại bỏ ảnh hưởng của các hạt lớn, tối ưu hóa công thức tráng men và cải thiện quá trình nghiền cát, phủ men và nung, vấn đề phân tán cường độ lớn trong các thành phần sứ có thể được giải quyết. Tối ưu hóa quy trình ép phun và phương pháp giám sát trực tuyến cũng đã được áp dụng để sản xuất chất cách điện sau sứ lai mới. Các quy trình sấy khô cải tiến, chẳng hạn như thay đổi từ "nằm phẳng để sấy khô bằng không khí tự nhiên" sang "sấy khô bằng không khí theo chiều dọc", có thể cải thiện đáng kể độ đồng đều của độ ẩm cơ thể và hiệu quả sản xuất. Tối ưu hóa liên tục quá trình nung cũng là trọng tâm nghiên cứu. Ngành này đang tích cực thúc đẩy tự động hóa, tin học hóa và chuyển đổi thông minh các dây chuyền sản xuất, chẳng hạn như áp dụng máy cắt tỉa hoàn toàn tự động và thiết lập nền tảng quản lý sản xuất thông minh, để đạt được sự gia tăng đáng kể về hiệu quả sản xuất. Trong khi đó, bằng cách nâng cấp thiết bị nhiệt và khai thác tiềm năng sử dụng nhiệt thải, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm đáng kể, thúc đẩy sản xuất xanh.
Chức năng hóa và nâng cao thông minh
Để đối phó với các môi trường khắc nghiệt như đóng băng và ô nhiễm, ngoài men bán dẫn, các công nghệ- chống đóng băng tích cực như "lớp phủ bán dẫn + nhiệt mặt trời" và các lớp phủ bảo vệ thụ động như lớp phủ siêu thấm nước và chống bụi đã được phát triển. Phát triển các công nghệ phát hiện trực tuyến tiên tiến là hướng đi quan trọng để đảm bảo an toàn lưới điện. Ví dụ: công nghệ "phát hiện khuyết tật âm thanh rung" phân tích sóng phản hồi rung của chất cách điện, cho phép phát hiện nhanh chóng và chính xác các khuyết tật tiềm ẩn như vết nứt bên trong mà không bị mất điện.
Xu hướng phát triển trong tương lai
Công nghệ sứ cách điện ngày càng phát triển theo hướng hiệu suất cao hơn, thông minh hơn, thân thiện với môi trường hơn và ứng dụng rộng rãi hơn. Hiệu suất cao hơn được phản ánh trong việc thích ứng với mức điện áp cao hơn, chịu được tải cơ học lớn hơn, theo đuổi tuổi thọ dài hơn và độ tin cậy vận hành cao hơn. Thông minh hơn đề cập đến việc tích hợp các chức năng cảm biến và giám sát để đạt được-nhận thức theo thời gian thực và chẩn đoán thông minh về trạng thái vận hành. Thân thiện với môi trường hơn đòi hỏi phải tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm tiêu thụ năng lượng và phát triển các vật liệu và lớp phủ thân thiện với môi trường. Ứng dụng rộng rãi hơn được phản ánh qua thực tế là các chất cách điện bằng sứ cao cấp-được sản xuất trong nước đã phá vỡ thế độc quyền quốc tế và được sử dụng rộng rãi trong các dự án lưới điện lớn trong nước, đồng thời đang đẩy nhanh việc mở rộng ra thị trường nước ngoài.
