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        电缆用高分子材料的电气性能探讨

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        摘要:高分子材料的电气性能是由高分子材料的内部结构所决定的,用于不同的电压等级和使用环境的电缆在考核电缆用高分子材料的电气性能时,应该有针对性地来进行参数指标考核。电线电缆用高分子材料有多种多样的分类,可以分为聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、天然橡胶、氟塑料、丁苯橡胶、芳纶纤维等。电缆用高分子材料的耐热等级、用途、加工形式、环保特性等性能都不同,可以分为多种种类。

        关键词:电缆;高分子材料;电气性能;性能分析

        随着科学技术的不断进步,越来越多的电线电缆用高分子材料出现在市场上,其性能多种多样,应用范围越来越广,为电线电缆的?#35813;?#21457;?#22266;?#20379;了良好的基础。为更好地做好高分子材料的性能和应用范围的提高,对高分子材料的性能提出了更高的要求。电缆用高分子材料可以分为多种种类,可按电线电缆的交联类型分类,还可以按照阻燃特性、发泡类型、环保特性、?#35813;?#31243;度等进行分类。电线电缆的特性主要取决于线缆材料的性能,应该对线缆材料的性能提出更高的要求。应该正确的设计电线电缆的结构,正确的选择材料来提高电线电缆的寿命和性能用途。

        一、电线电缆用高分子材料的分类

        1.按照电线电缆用高分子材料的成分来分类的话,可以将其分为EVA材料、聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚乙烯塑料、聚酰胺、天然橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶、芳纶纤维等。

        2.按照电缆用高分子材料的用途来分类,可以将其分为护套和绝缘两大类。

        3.按照电缆用高分子材料的交联类型来分类,可以将其分为物理交联、化学交联、非交联材料三类。

        4.按照电缆用高分子材料的耐热程度等级分类,可以分为70℃、80℃、90℃、105℃、125℃、150℃、200℃、250℃、260℃多种耐热等级。

        5.按照电缆用高分子材料的?#35813;?#31243;度分类,可以分为非?#35813;?#21644;?#35813;?#20004;类。

        6.按照电缆用高分子材料的阻燃特性分类,可以分为非阻燃和阻燃两类。

        7.按照电线电缆用高分子材料的环保特性来分类,可分为非环保类和环保类。

        8.按照电线电缆用高分子材料的发泡类型来分类,可以分为物理发泡、化学发泡、非发泡材料三大类。

        9.按电线电缆用高分子材料的加工形式分类,可以将其分为推挤材料、热挤材料、绕包烧结材料等。

        二、电气性能

        高分子材料是制造护套和电线电缆极为重要的材料。而电绝缘性能是最基本、最重要的性能。点绝缘性能是在高场作用下由高分子运动所能表现出来的电导和介电现象。高聚物的介电性、耐电性和导电性可作为高聚物在电压作用下的宏观特性,将静电现象和在?#21462;?#20809;、机械力等作用下表现出的电气性能作为高聚物的微观特性。

        三、性能和用途

        1.氟塑料:氟塑料按照化学成分可以分为聚四氟乙烯、交联F40、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯等?#20998;幀?#25152;有的氟塑料均具有耐化学药品、耐低温高温、高频特?#26434;?#24322;和电器绝缘性等特点,而且氟塑料还具备优异的低摩擦和非黏附性特性。更有多种氟塑料能耐各种化学药品,不受各种碱、酸、有机溶剂或氧化剂影响。国内的氟产品公司主要以浙江巨化和上海三爱富为佳,国外的苏威、日本大金、美国杜邦为?#36873;?

        2.电线电缆用软聚氯乙烯塑料:电线电缆用软聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入稳定剂、增塑剂等助剂,经混合、塑化、成粒而制成的材料。到目前为止,电线电缆用软聚氯乙烯塑料是使用最广泛的电线电缆材料之一,它是一种混合物。

        3.低烟无卤阻燃电缆料:低烟无卤阻燃电缆料是最近这些年研发成功并投入批?#21487;?#20135;的电线电缆料。低烟无卤阻燃电缆料是随着人们对火灾的逐步认识而?#24551;?#23433;全所研制出来的电缆材料,这种材料提出了低烟阻燃的要求,从而能够减少人们在火?#31181;?#22240;为烟雾窒息死亡情况发生的几率,从而能够从现实生活中能够保护到人们的安全。低烟无卤阻燃电缆料是以乙丙橡胶或聚烯烃材料或者是聚氨酯等无卤材料为基础树脂,加入了大量的抗氧剂、阻?#25216;痢?#28070;滑剂等助剂加工生产而成。按照用途低烟无卤阻燃电缆料可以分为护套料和绝缘料两种材料。低烟无卤阻燃电缆料具有耐高温的特性,它的耐温等级一般可达到90摄氏度,通过一定的加工程序,该材料的耐温等级可达到150摄氏?#21462;?

        4.聚四氟乙烯树脂:聚四氟乙烯树脂具有优异的耐热性和耐化学药品性。聚四氟乙烯树脂是所有碳氟聚合物中耐热性和耐化学药品性最优的产品。本材料具有特殊的化学结构,所以性能较其他材料来?#21040;?#22909;。在宽范围的频率内,损耗因数和介电常数稳定,在各?#24535;?#32536;体中数值最小。PTFE属于?#20154;?#24615;树脂,具有异常高的熔体粘?#21462;?#19968;般的?#20154;?#24615;树脂的加工方法不可以使聚四氟乙烯树脂成型,所以一般采用粉末黏合法方便加工。

        5.聚全氟乙丙烯树脂:聚全氟乙丙烯树脂是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,它具有优良的温度稳定性,在大幅度的温度范围内其特性保持不变,在宽范围的温度和频率内,损耗因子和介电常数低?#21307;?#30005;强度高。聚全氟乙丙烯树脂具有很高的?#35813;?#24230;,具有可见射线和紫外线的良?#29467;?#23556;比,并且在所有的塑料中折射?#39318;?#20302;。在氧指数高达95%以上的时候,它具有极高的阻燃性,并且对阳光和臭氧具有非常优良的耐候性,并在一定条件下具有优异的热稳定性和较低的溶解粘性。综上所述,在科技迅速发展的今天,制造电线电缆不仅要深入了解电线电缆的具体用途、使用要求,还要注重于电线电缆材料的电气性能,使得电线电缆用高分子材料得到充分的利用。

        参考文献:

        [1]吴晓生.电线电缆用高分子材料阻?#25216;?#26415;[J].工程技术:全文版,2016.

        [2]李维康,张翀,闫轰达,等.高压直流电缆用交联聚乙烯绝缘材料交联特性及机理[J].高电压技术,2017.

        [3]林木松,郭坤,张晟,等.电缆绝缘聚合物材料的老化成因机理及其研究[J].高分子材料科学与工程,2017.

        [4]王聪,曲波.建筑构造中阻燃和耐火电缆的特性及使用分析[J].建筑工程技术与设计,2017.

        作者:曹秉营;曹德利;刘鲲鹏 单位:山东华能线缆有限公司

        电子元件与材料杂志责任编辑:张雨    阅?#31890;?script language='javascript' src='//www.2606157.com/kejizazhi/GetHits.asp?ArticleID=718143'>人次
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