Оқшаулағыш материалдардың өнімділігі сымдар мен кабельдердің сапасына, өңдеу тиімділігіне және қолдану аясына тікелей әсер етеді. Оқшаулағыш материалдардың өнімділігі сымдар мен кабельдердің сапасына, өңдеу тиімділігіне және қолдану аясына тікелей әсер етеді.
1.ПВХ поливинилхлоридті сымдар мен кабельдер
Поливинилхлорид (бұдан әрі -ПВХ) оқшаулағыш материалдар - бұл ПВХ ұнтағына тұрақтандырғыштар, пластификаторлар, жалынға қарсы заттар, майлау материалдары және басқа қоспалар қосылатын қоспалар. Сымдар мен кабельдердің әртүрлі қолданбалары мен сипаттамалық талаптарына сәйкес формула сәйкесінше реттеледі. Онжылдық өндіріс пен қолданудан кейін ПВХ өндіру және өңдеу технологиясы қазір өте жетілген. ПВХ оқшаулағыш материалы сымдар мен кабельдер саласында өте кең қолданылады және өзіндік ерекшеліктері бар:
A. Өндіріс технологиясы жетілген, қалыптауға және өңдеуге оңай. Кабельдік оқшаулағыш материалдардың басқа түрлерімен салыстырғанда ол төмен бағамен ғана емес, сонымен қатар түс айырмашылығын, жылтырлығын, басып шығаруды, өңдеу тиімділігін, сым бетінің жұмсақтығы мен қаттылығын, өткізгіштің адгезиясын, сондай-ақ сымның механикалық және физикалық қасиеттерін және электрлік қасиеттерін тиімді басқара алады.
B. Ол тамаша отқа төзімді өнімділікке ие, сондықтан ПВХ оқшауланған сымдар әртүрлі стандарттарда қарастырылған отқа төзімділік деңгейіне оңай жауап бере алады.
C. Температураға төзімділік тұрғысынан, материал формулаларын оңтайландыру және жақсарту арқылы қазіргі уақытта жиі қолданылатын ПВХ оқшаулау түрлері негізінен келесі үш санатты қамтиды:
Номиналды кернеу тұрғысынан ол әдетте 1000В айнымалы токта және одан төмен кернеу деңгейінде қолданылады және тұрмыстық техника, аспаптар мен есептегіштер, жарықтандыру және желілік байланыс сияқты салаларда кеңінен қолданылуы мүмкін.
ПВХ сонымен қатар оның қолданылуын шектейтін кейбір кемшіліктерге ие:
A. Құрамында хлордың жоғары болуына байланысты ол жану кезінде көп мөлшерде қою түтін шығарады, ол тұншығуды тудыруы, көрінуге әсер етуі және кейбір канцерогендер мен HCl газын шығарып, қоршаған ортаға елеулі зиян келтіруі мүмкін. Төмен түтін нөлдік галогендік оқшаулағыш материалды өндіру технологиясының дамуымен ПВХ оқшаулауын біртіндеп ауыстыру кабельдерді дамытудың сөзсіз үрдісіне айналды.
B. Қарапайым ПВХ оқшаулағышының қышқылдар мен сілтілерге, жылу майына және органикалық еріткіштерге төзімділігі нашар. Ұқсас еріткіштердің химиялық принципіне сәйкес, ПВХ сымдары аталған ортада зақымдануға және жарылып кетуге өте бейім. Дегенмен, оның тамаша өңдеу өнімділігі және төмен құны. ПВХ кабельдері әлі күнге дейін тұрмыстық техникада, жарықтандыру құрылғыларында, механикалық жабдықтарда, аспаптар мен есептегіштерде, желілік байланыста, құрылыс сымдарын тартуда және басқа салаларда кеңінен қолданылады.
2. Айқаспалы полиэтилен сымдар мен кабельдер
Кросс-байланыстырылған PE (бұдан әрі -XLPE) жоғары энергиялы сәулелердің немесе айқаспалы агенттердің әсерінен белгілі бір жағдайларда сызықты молекулалық құрылымнан үш өлшемді үш өлшемді құрылымға ауыса алатын полиэтилен түрі. Сонымен бірге ол термопластиктен ерімейтін термореактивті пластикке айналады.
Қазіргі уақытта сымды және кабельді оқшаулауды қолдануда негізінен үш көлденең байланыстыру әдісі бар:
A. Пероксидті кросс-байланыстыру: ол алдымен полиэтиленді шайырды сәйкес кросс-байланыстырушы агенттермен және антиоксиданттармен біріктіріп пайдалануды, содан кейін айқаспалы полиэтилен қоспасының бөлшектерін алу үшін қажет болған жағдайда басқа компоненттерді қосуды қамтиды. Экструзия процесі кезінде айқаспалы байланыстыру ыстық бумен байланыстыратын құбырлар арқылы жүзеге асады.
B. Силанды кросс-байланыстыру (жылы суда кросс-байланыстыру) : Бұл да химиялық кросс-байланыстыру әдісі. Оның негізгі механизмі – арнайы шарттарда органосилоксан мен полиэтиленді айқастыру, а
және кросс-байланыс дәрежесі әдетте шамамен 60% жетуі мүмкін.
C. Сәулеленудің көлденең байланысы: ол полиэтилен макромолекулаларындағы көміртегі атомдарын белсендіру және айқаспалы байланыстыру үшін R-сәулелері, альфа сәулелері және электронды сәулелер сияқты жоғары энергиялы сәулелерді пайдаланады. Сымдар мен кабельдерде жиі қолданылатын жоғары энергиялы сәулелер электронды үдеткіштер тудыратын электронды сәулелер болып табылады. Бұл кросс-байланыс физикалық энергияға негізделгендіктен, ол физикалық кросс-байланысқа жатады.
Жоғарыда көрсетілген үш түрлі кросс-байланыс әдісінің өзіндік сипаттамалары мен қолданылуы бар:
Термопластикалық полиэтиленмен (ПВХ) салыстырғанда XLPE оқшаулауының келесі артықшылықтары бар:
A. Ол жылулық деформацияға төзімділігін арттырды, жоғары температурада механикалық қасиеттерді жақсартты және қоршаған ортаның кернеуінің крекингіне және жылудың қартаюына төзімділігін жақсартты.
B. Ол химиялық тұрақтылықты және еріткішке төзімділікті арттырды, суық ағынды азайтты және негізінен бастапқы электрлік өнімділікті сақтады. Ұзақ мерзімді жұмыс температурасы 125 ℃ және 150 ℃ жетуі мүмкін. Көлденең байланысқан полиэтиленді оқшауланған сым мен кабель сонымен қатар қысқа тұйықталуға төзімділікті жақсартады және оның қысқа мерзімді температураға төзімділігі 250 ℃ дейін жетуі мүмкін, бірдей қалыңдықтағы сымдар мен кабельдер үшін көлденең байланысқан полиэтиленнің ток өткізу қабілеті әлдеқайда жоғары.
C. Ол тамаша механикалық, су өткізбейтін және радиацияға төзімді қасиеттерге ие, сондықтан ол әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Мысалы: электр құрылғыларына арналған ішкі қосылым сымдары, мотор сымдары, жарықтандыру сымдары, автомобильдерге арналған төмен вольтты сигналды басқару сымдары, локомотив сымдары, метроға арналған сымдар мен кабельдер, шахталарға арналған қоршаған ортаны қорғау кабельдері, теңіз кабельдері, ядролық электр қуатын төсеуге арналған кабельдер, теледидарға арналған жоғары вольтты сымдар, жоғары вольтты электр сымдары және электр сымдары, электр сымдары және электр сымдары. т.б.
XLPE оқшауланған сымдар мен кабельдердің маңызды артықшылықтары бар, бірақ олардың қолданылуын шектейтін өзіндік кемшіліктері де бар:
A. Ыстыққа төзімді адгезияның нашар өнімділігі. Сымдарды олардың номиналды температурасынан жоғары өңдеу және пайдалану кезінде сымдардың бір-біріне жабысуы оңай. Ауыр жағдайларда бұл оқшаулаудың бұзылуына және қысқа тұйықталуға әкелуі мүмкін.
B. Жылу өткізгіштігінің нашарлығы. 200℃-ден асатын температурада сымдардың оқшаулауы өте жұмсақ болады. Сыртқы күштің қысылуына немесе соқтығысуына ұшыраған кезде ол сымдардың кесілуіне және қысқа тұйықталуға бейім.
C. Топтамалар арасындағы түс айырмашылығын бақылау қиын. Өңдеу кезінде сызаттар, ағарту және басып шығарылған таңбалардың қабыршақтануы сияқты мәселелер туындауы мүмкін.
D. 150℃ температураға төзімділік дәрежесі бар XLPE оқшаулауы толығымен галогенсіз және тамаша механикалық және электрлік қасиеттерді сақтай отырып, UL1581 стандарттарына сәйкес VW-1 жану сынағынан өте алады. Дегенмен, өндіріс технологиясында әлі де белгілі бір кедергілер бар және құны жоғары.
3. Силиконды резеңке сымдар мен кабельдер
Силиконды каучуктың полимерлі молекулалары SI-O (кремний-оттегі) байланыстары арқылы түзілген тізбекті құрылымдар болып табылады. SI-O байланысы 443,5КДж/МОЛ құрайды, бұл CC байланыс энергиясынан (355КДж/МОЛ) әлдеқайда жоғары. Силиконды резеңке сымдар мен кабельдердің көпшілігі суық экструзия және жоғары температурадағы вулканизация процестері арқылы шығарылады. Әртүрлі синтетикалық резеңке сымдар мен кабельдердің ішінде бірегей молекулалық құрылымының арқасында силикон каучук басқа қарапайым каучуктармен салыстырғанда жоғары өнімділікке ие.
A. Ол өте жұмсақ, жақсы серпімді, иіссіз және улы емес, жоғары температурадан қорықпайды және қатты суыққа шыдайды. Жұмыс температурасының диапазоны -90 пен 300 ℃ аралығында. Силиконды резеңке қарапайым резеңкеге қарағанда әлдеқайда жақсы ыстыққа төзімділікке ие. Оны 200 ℃ температурада және 350 ℃ температурада ұзақ уақыт бойы пайдалануға болады.
B. Ауа райына тамаша төзімділік. Ультракүлгін сәулелердің және басқа климаттық жағдайлардың ұзақ уақыт әсерінен кейін де оның физикалық қасиеттері шамалы ғана өзгерістерге ұшырады.
C. Силиконды каучук өте жоғары кедергіге ие және оның кедергісі температура мен жиіліктің кең диапазонында тұрақты болып қалады.
Сонымен қатар, силикон резеңке жоғары вольтты тәждің разрядына және доғаның разрядына тамаша төзімділікке ие. Силиконды резеңке оқшауланған сымдар мен кабельдер жоғарыда аталған артықшылықтарға ие және теледидарларға арналған жоғары вольтты құрылғылардың сымдарында, микротолқынды пештерге арналған жоғары температураға төзімді сымдарда, индукциялық пештерге арналған сымдарда, кофе POTS сымдарында, шамдарға арналған сымдар, УК жабдықтары, галогендік лампалар, ішкі қосылым сымдары, әсіресе пештер мен желдеткіштер үшін кеңінен қолданылады.
Дегенмен, оның кейбір кемшіліктері оның кеңірек қолданылуын шектейді. Мысалы:
A. Жыртылуға төзімділігі нашар. Өңдеу немесе пайдалану кезінде ол қысқа тұйықталуды тудыруы мүмкін сыртқы күштің қысу, сызу және тегістеу әсерінен зақымдануға бейім. Ағымдағы қорғаныс шарасы силикон оқшаулағышының сыртында өрілген шыны талшық немесе жоғары температуралы полиэфир талшығының қабатын қосу болып табылады. Дегенмен, өңдеу кезінде мүмкіндігінше сыртқы күштің сығуынан болатын жарақаттарды болдырмау керек.
B. Қазіргі уақытта негізінен вулканизациялау қалыптауда қолданылатын вулканизация агенті қос, екі, төрт. Бұл вулканизация агентінің құрамында хлор бар. Толығымен галогенсіз вулканизациялаушы агенттер (мысалы, платинаны вулканизациялау) өндіріс ортасының температурасына қатаң талаптар қояды және қымбатқа түседі. Сондықтан сым сымдарын өңдеу кезінде келесі тармақтарды ескеру қажет: қысым дөңгелегі қысымы тым жоғары болмауы керек. Өндіріс процесінде сынуды болдырмау үшін резеңке материалды қолданған дұрыс, бұл қысымға төзімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін.
4. Айқас байланысқан этиленпропилендиен мономері (EPDM) резеңке (XLEPDM) сымы
Кросс-байланыстырылған этиленпропилендиен мономері (EPDM) резеңке – бұл этиленнің, пропиленнің және конъюгацияланбаған диеннің терполимері, ол химиялық немесе сәулелену әдістері арқылы өзара байланысады. Кросс-байланыстырылған EPDM резеңке оқшауланған сым полиолефинді оқшауланған сымның да, қарапайым резеңке оқшауланған сымның да артықшылықтарын біріктіреді:
A. Жұмсақ, икемді, серпімді, жоғары температурада жабыспайтын, ұзақ мерзімді қартаюға төзімді және қатал ауа райы жағдайларына төзімді (-60 пен 125℃).
B. Озонға төзімділік, ультракүлгінге төзімділік, электрлік оқшаулауға төзімділік және химиялық коррозияға төзімділік.
C. Май мен еріткіштің төзімділігі жалпы мақсаттағы хлоропренді резеңке оқшаулаумен салыстырылады. Ол кәдімгі ыстық экструзия жабдығымен өңделеді және радиациялық кросс-байланыстыру қолданылады, оны өңдеу оңай және құны төмен. Кросс-байланыстырылған этиленпропилендиен мономері (EPDM) резеңке оқшауланған сымдар жоғарыда аталған көптеген артықшылықтарға ие және тоңазытқыш компрессор сымдары, су өткізбейтін мотор сымдары, трансформатор сымдары, шахталардағы жылжымалы кабельдер, бұрғылау, автомобильдер, медициналық құрылғылар, кемелер сияқты салаларда кеңінен қолданылады.
XLEPDM сымдарының негізгі кемшіліктері:
A. XLPE және PVC сымдары сияқты, оның жыртылуға төзімділігі салыстырмалы түрде нашар.
B. Нашар адгезия және өздігінен жабысу кейінгі өңдеуге әсер етеді.
5. Фторопластикалық сымдар мен кабельдер
Кәдімгі полиэтилен және поливинилхлоридті кабельдермен салыстырғанда фторопластикалық кабельдер келесідей маңызды қасиеттерге ие:
A. Жоғары температураға төзімді фторопласттардың ерекше термиялық тұрақтылығы бар, бұл фторопластикалық кабельдердің 150-ден 250 градус Цельсийге дейінгі жоғары температуралы ортаға бейімделуіне мүмкіндік береді. Көлденең қимасының ауданы бірдей өткізгіштер жағдайында фторопластикалық кабельдер үлкен рұқсат етілген токты өткізе алады, осылайша оқшауланған сымның осы түрінің қолдану аясын айтарлықтай кеңейтеді. Осы бірегей қасиетінің арқасында фторопластикалық кабельдер көбінесе ұшақтарда, кемелерде, жоғары температуралы пештерде және электронды жабдықтарда ішкі сымдар мен қорғасын сымдары үшін қолданылады.
B. Жақсы жалынға төзімділік: Фторопласттардың оттегінің жоғары индексі бар және жану кезінде жалынның таралу диапазоны аз, түтін шығарады. Одан жасалған сым жалынға төзімділікке қатаң талаптары бар құралдар мен орындарға жарамды. Мысалы: компьютерлік желілер, метролар, көліктер, көпқабатты үйлер және басқа да қоғамдық орындар және т.б. Өрт шыққаннан кейін адамдар қою түтіннің астында қалмай эвакуациялануға біраз уақыт алады, осылайша құтқаруға қымбат уақыт алады.
C. Өте жақсы электрлік өнімділік: Полиэтиленмен салыстырғанда фторопласттардың диэлектрлік өтімділігі төмен. Сондықтан, ұқсас құрылымдардың коаксиалды кабельдерімен салыстырғанда, фторопластикалық кабельдердің әлсіреуі аз болады және жоғары жиілікті сигнал беру үшін қолайлы. Қазіргі уақытта кабельді пайдалану жиілігінің артуы трендке айналды. Сонымен қатар, фторопласттардың жоғары температураға төзімділігіне байланысты олар әдетте тасымалдау және байланыс жабдықтары үшін ішкі сымдар, сымсыз тарату фидерлері мен таратқыштар арасындағы секіргіштер, бейне және аудио кабельдер ретінде пайдаланылады. Сонымен қатар, фторопластикалық кабельдер жақсы диэлектрлік беріктікке және оқшаулауға төзімділікке ие, бұл оларды маңызды аспаптар мен есептегіштер үшін басқару кабельдері ретінде пайдалануға жарамды етеді.
D. Керемет механикалық және химиялық қасиеттер: Фторопласттардың химиялық байланыс энергиясы жоғары, тұрақтылығы жоғары, температураның өзгеруіне дерлік әсер етпейді және ауа райының қартаюына тамаша төзімділік пен механикалық беріктікке ие. Және оған әртүрлі қышқылдар, сілтілер және органикалық еріткіштер әсер етпейді. Сондықтан ол мұнай-химия, мұнай өңдеу және мұнай ұңғымаларын аспаптармен басқару сияқты климаттың елеулі өзгерістері және коррозиялық жағдайлары бар орталарға жарамды.
E. Дәнекерлеу қосылымдарын жеңілдетеді Электрондық аспаптарда көптеген қосылымдар дәнекерлеу арқылы жүзеге асырылады. Жалпы пластмассалардың балқу температурасы төмен болғандықтан, олар жоғары температурада оңай балқиды, бұл дәнекерлеу дағдыларын қажет етеді. Сонымен қатар, кейбір дәнекерлеу нүктелері белгілі бір дәнекерлеу уақытын қажет етеді, бұл фторопластикалық кабельдердің танымал болуының себебі. Байланыс жабдығы мен электронды аспаптардың ішкі сымдары сияқты.
Әрине, фторопласттардың әлі де олардың қолданылуын шектейтін кейбір кемшіліктері бар:
A. Шикізаттың бағасы жоғары. Қазіргі уақытта отандық өндіріс әлі де негізінен импортқа сүйенеді (Жапонияның Daikin және АҚШ-тың DuPont). Отандық фторопласттар соңғы жылдары қарқынды дамығанымен, өндіріс сорттары әлі де жалғыз. Импорттық материалдармен салыстырғанда, материалдардың термиялық тұрақтылығында және басқа да жан-жақты қасиеттерінде белгілі бір алшақтық әлі де бар.
B. Басқа оқшаулағыш материалдармен салыстырғанда, өндіріс процесі қиынырақ, өндіріс тиімділігі төмен, басып шығарылған таңбалар құлап кетуге бейім және шығын үлкен, бұл өндіріс құнын салыстырмалы түрде жоғары етеді.
Қорытындылай келе, жоғарыда аталған оқшаулағыш материалдардың барлық түрлерін, әсіресе температураға төзімділігі 105℃-ден жоғары жоғары температуралық арнайы оқшаулағыш материалдарды қолдану Қытайда әлі өтпелі кезеңде. Бұл сым өндірісі немесе сымды өңдеу болсын, тек жетілген процесс ғана емес, сонымен қатар сымның осы түрінің артықшылықтары мен кемшіліктерін ұтымды түсіну процесі бар.
Хабарлама уақыты: 27 мамыр 2025 ж