Prestasi bahan penebat secara langsung mempengaruhi kualiti, kecekapan pemprosesan dan skop aplikasi wayar dan kabel. Prestasi bahan penebat secara langsung mempengaruhi kualiti, kecekapan pemprosesan dan skop aplikasi wayar dan kabel.
1. Wayar dan kabel polivinil klorida PVC
Polivinil klorida (selepas ini dirujuk sebagaiPVC) bahan penebat ialah campuran di mana penstabil, pemplastik, kalis api, pelincir dan bahan tambahan lain ditambah kepada serbuk PVC. Mengikut aplikasi dan keperluan ciri wayar dan kabel yang berbeza, formula tersebut diselaraskan sewajarnya. Selepas beberapa dekad pengeluaran dan aplikasi, teknologi pembuatan dan pemprosesan PVC kini telah menjadi sangat matang. Bahan penebat PVC mempunyai aplikasi yang sangat luas dalam bidang wayar dan kabel dan mempunyai ciri-ciri tersendiri:
A. Teknologi pembuatannya matang, mudah dibentuk dan diproses. Berbanding dengan jenis bahan penebat kabel yang lain, ia bukan sahaja mempunyai kos yang rendah, tetapi juga dapat mengawal perbezaan warna, kilauan, percetakan, kecekapan pemprosesan, kelembutan dan kekerasan permukaan dawai, lekatan konduktor, serta sifat mekanikal dan fizikal serta sifat elektrik dawai itu sendiri dengan berkesan.
B. Ia mempunyai prestasi kalis api yang sangat baik, jadi wayar bertebat PVC boleh memenuhi gred kalis api yang ditetapkan oleh pelbagai piawaian dengan mudah.
C. Dari segi rintangan suhu, melalui pengoptimuman dan penambahbaikan formula bahan, jenis penebat PVC yang biasa digunakan pada masa ini terutamanya merangkumi tiga kategori berikut:
Dari segi voltan undian, ia biasanya digunakan dalam tahap voltan undian pada 1000V AC dan ke bawah, dan boleh digunakan secara meluas dalam industri seperti perkakas rumah, instrumen dan meter, pencahayaan, dan komunikasi rangkaian.
PVC juga mempunyai beberapa kelemahan yang mengehadkan aplikasinya:
A. Disebabkan kandungan klorinnya yang tinggi, ia akan mengeluarkan sejumlah besar asap tebal semasa pembakaran, yang boleh menyebabkan lemas, menjejaskan penglihatan, dan menghasilkan beberapa karsinogen dan gas HCl, menyebabkan kemudaratan serius kepada alam sekitar. Dengan perkembangan teknologi pembuatan bahan penebat halogen sifar asap rendah, penggantian penebat PVC secara beransur-ansur telah menjadi trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan kabel.
B. Penebat PVC biasa mempunyai rintangan yang lemah terhadap asid dan alkali, minyak haba, dan pelarut organik. Mengikut prinsip kimia larut seperti, wayar PVC sangat mudah rosak dan retak dalam persekitaran tertentu yang dinyatakan. Walau bagaimanapun, dengan prestasi pemprosesan yang sangat baik dan kos yang rendah, kabel PVC masih digunakan secara meluas dalam perkakas rumah, lekapan lampu, peralatan mekanikal, instrumen dan meter, komunikasi rangkaian, pendawaian bangunan dan bidang lain.
2. Wayar dan kabel polietilena berangkai silang
PE berangkai silang (selepas ini dirujuk sebagaiXLPE) ialah sejenis polietilena yang boleh berubah daripada struktur molekul linear kepada struktur tiga dimensi tiga dimensi di bawah keadaan tertentu di bawah tindakan sinar bertenaga tinggi atau agen pengikat silang. Pada masa yang sama, ia berubah daripada termoplastik kepada plastik termoset yang tidak larut.
Pada masa ini, dalam aplikasi penebat wayar dan kabel, terdapat tiga kaedah penyambungan silang utama:
A. Pengikatan silang peroksida: Ia melibatkan penggunaan resin polietilena terlebih dahulu dalam kombinasi dengan agen pengikatan silang dan antioksidan yang sesuai, dan kemudian menambah komponen lain yang diperlukan untuk menghasilkan zarah campuran polietilena yang boleh diikat silang. Semasa proses penyemperitan, pengikatan silang berlaku melalui paip pengikatan silang wap panas.
B. Pengikatan silang silana (pengikatan silang air suam): Ini juga merupakan kaedah pengikatan silang kimia. Mekanisme utamanya adalah untuk menghubungkan silang organosiloksana dan polietilena di bawah keadaan tertentu, a
dan tahap penyambungan silang secara amnya boleh mencapai kira-kira 60%.
C. Pengikatan silang penyinaran: Ia menggunakan sinar bertenaga tinggi seperti sinar-R, sinar alfa, dan sinar elektron untuk mengaktifkan atom karbon dalam makromolekul polietilena dan menyebabkan pengikatan silang. Sinar bertenaga tinggi yang biasa digunakan dalam wayar dan kabel ialah sinar elektron yang dihasilkan oleh pemecut elektron. Memandangkan pengikatan silang ini bergantung pada tenaga fizikal, ia tergolong dalam pengikatan silang fizikal.
Tiga kaedah penyambungan silang yang berbeza di atas mempunyai ciri dan aplikasi yang berbeza:
Berbanding dengan polietilena termoplastik (PVC), penebat XLPE mempunyai kelebihan berikut:
A. Ia telah meningkatkan rintangan ubah bentuk haba, meningkatkan sifat mekanikal pada suhu tinggi, dan meningkatkan rintangan terhadap keretakan tekanan persekitaran dan penuaan haba.
B. Ia telah meningkatkan kestabilan kimia dan rintangan pelarut, mengurangkan aliran sejuk, dan pada asasnya mengekalkan prestasi elektrik asal. Suhu kerja jangka panjang boleh mencapai 125℃ dan 150℃. Wayar dan kabel bertebat polietilena berangkai silang juga meningkatkan rintangan litar pintas, dan rintangan suhu jangka pendeknya boleh mencapai Pada 250℃, untuk wayar dan kabel dengan ketebalan yang sama, kapasiti pembawaan arus polietilena berangkai silang adalah jauh lebih besar.
C. Ia mempunyai ciri-ciri mekanikal, kalis air dan tahan sinaran yang sangat baik, jadi ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang. Seperti: wayar sambungan dalaman untuk peralatan elektrik, wayar motor, wayar lampu, wayar kawalan isyarat voltan rendah untuk automobil, wayar lokomotif, wayar dan kabel untuk kereta bawah tanah, kabel perlindungan alam sekitar untuk lombong, kabel Marin, kabel untuk pemasangan kuasa nuklear, wayar voltan tinggi untuk TV, wayar voltan tinggi untuk penembakan X-RAY, dan wayar dan kabel penghantaran kuasa, dsb.
Wayar dan kabel bertebat XLPE mempunyai kelebihan yang ketara, tetapi ia juga mempunyai beberapa kelemahan yang mengehadkan aplikasinya:
A. Prestasi lekatan tahan haba yang lemah. Apabila memproses dan menggunakan wayar melebihi suhu yang dinilai, wayar mudah melekat antara satu sama lain. Dalam kes yang teruk, ia boleh menyebabkan kerosakan penebat dan litar pintas.
B. Rintangan pengaliran haba yang lemah. Pada suhu melebihi 200℃, penebat wayar menjadi sangat lembut. Apabila terdedah kepada daya luaran yang dihimpit atau dilanggar, ia mudah menyebabkan wayar terputus dan litar pintas.
C. Sukar untuk mengawal perbezaan warna antara kelompok. Masalah seperti calar, pemutihan dan aksara bercetak yang tertanggal mudah berlaku semasa pemprosesan.
D. Penebat XLPE dengan gred rintangan suhu 150℃ adalah bebas halogen sepenuhnya dan boleh lulus ujian pembakaran VW-1 mengikut piawaian UL1581, sambil mengekalkan sifat mekanikal dan elektrik yang sangat baik. Walau bagaimanapun, masih terdapat beberapa halangan dalam teknologi pembuatan dan kosnya tinggi.
3. Wayar dan kabel getah silikon
Molekul polimer getah silikon merupakan struktur rantai yang dibentuk oleh ikatan SI-O (silikon-oksigen). Ikatan SI-O ialah 443.5KJ/MOL, yang jauh lebih tinggi daripada tenaga ikatan CC (355KJ/MOL). Kebanyakan wayar dan kabel getah silikon dihasilkan melalui proses penyemperitan sejuk dan pemvulkanan suhu tinggi. Antara pelbagai wayar dan kabel getah sintetik, disebabkan oleh struktur molekulnya yang unik, getah silikon mempunyai prestasi yang lebih baik berbanding getah biasa yang lain.
A. Ia sangat lembut, mempunyai keanjalan yang baik, tidak berbau dan tidak toksik, dan tidak takut suhu tinggi dan boleh menahan kesejukan yang teruk. Julat suhu operasi adalah dari -90 hingga 300℃. Getah silikon mempunyai rintangan haba yang jauh lebih baik daripada getah biasa. Ia boleh digunakan secara berterusan pada 200℃ dan untuk tempoh masa pada 350℃.
B. Rintangan cuaca yang sangat baik. Walaupun selepas pendedahan jangka panjang kepada sinaran ultraungu dan keadaan iklim lain, sifat fizikalnya hanya mengalami perubahan kecil.
C. Getah silikon mempunyai kerintangan yang sangat tinggi dan rintangannya kekal stabil pada pelbagai suhu dan frekuensi.
Sementara itu, getah silikon mempunyai rintangan yang sangat baik terhadap nyahcas korona voltan tinggi dan nyahcas arka. Wayar dan kabel bertebat getah silikon mempunyai siri kelebihan di atas dan digunakan secara meluas dalam wayar peranti voltan tinggi untuk televisyen, wayar tahan suhu tinggi untuk ketuhar gelombang mikro, wayar untuk periuk induksi, wayar untuk PERIUK kopi, wayar untuk lampu, peralatan UV, lampu halogen, wayar sambungan dalaman untuk ketuhar dan kipas, terutamanya dalam bidang perkakas rumah kecil.
Walau bagaimanapun, beberapa kekurangannya sendiri juga mengehadkan aplikasinya yang lebih luas. Contohnya:
A. Rintangan koyakan yang lemah. Semasa pemprosesan atau penggunaan, ia mudah rosak akibat daya luaran yang dihimpit, digaru dan dikisar, yang boleh menyebabkan litar pintas. Langkah perlindungan semasa adalah dengan menambah lapisan gentian kaca atau gentian poliester suhu tinggi yang dijalin di luar penebat silikon. Walau bagaimanapun, semasa pemprosesan, masih perlu untuk mengelakkan kecederaan yang disebabkan oleh daya luaran yang dihimpit sebanyak mungkin.
B. Agen pemvulkanan yang kini digunakan terutamanya dalam pengacuan pemvulkanan ialah dua, dua, empat. Agen pemvulkanan ini mengandungi klorin. Agen pemvulkanan bebas halogen sepenuhnya (seperti pemvulkanan platinum) mempunyai keperluan ketat untuk suhu persekitaran pengeluaran dan mahal. Oleh itu, semasa memproses abah-abah dawai, perkara berikut harus diperhatikan: tekanan roda tekanan tidak boleh terlalu tinggi. Adalah lebih baik menggunakan bahan getah untuk mengelakkan keretakan semasa proses pengeluaran, yang boleh menyebabkan rintangan tekanan yang lemah.
4. Wayar getah monomer etilena propilena diena (EPDM) berangkai silang (XLEPDM)
Getah monomer etilena propilena diena berangkai silang (EPDM) ialah terpolimer etilena, propilena dan diena bukan terkonjugasi, yang diangkai silang melalui kaedah kimia atau penyinaran. Wayar bertebat getah EPDM berangkai silang menggabungkan kelebihan dawai bertebat poliolefin dan dawai bertebat getah biasa:
A. Lembut, fleksibel, elastik, tidak melekat pada suhu tinggi, tahan penuaan jangka panjang, dan tahan terhadap keadaan cuaca yang keras (-60 hingga 125℃).
B. Rintangan ozon, rintangan UV, rintangan penebat elektrik dan rintangan kakisan kimia.
C. Rintangan minyak dan pelarut adalah setanding dengan penebat getah kloroprena tujuan umum. Ia diproses oleh peralatan penyemperitan panas biasa dan penyambungan silang penyinaran digunakan, yang mudah diproses dan berkos rendah. Wayar penebat getah monomer etilena propilena diena (EPDM) bersambung silang mempunyai banyak kelebihan yang dinyatakan di atas dan digunakan secara meluas dalam bidang seperti wayar pemampat penyejukan, wayar motor kalis air, wayar transformer, kabel mudah alih di lombong, penggerudian, automobil, peranti perubatan, kapal, dan pendawaian dalaman am peralatan elektrik.
Kelemahan utama wayar XLEPDM ialah:
A. Seperti wayar XLPE dan PVC, ia mempunyai rintangan koyakan yang agak lemah.
B. Lekatan dan kebolehlekatan sendiri yang lemah menjejaskan kebolehprosesan seterusnya.
5. Wayar dan kabel fluoroplastik
Berbanding dengan kabel polietilena dan polivinil klorida biasa, kabel fluoroplastik mempunyai ciri-ciri penting berikut:
A. Fluoroplastik tahan suhu tinggi mempunyai kestabilan terma yang luar biasa, membolehkan kabel fluoroplastik menyesuaikan diri dengan persekitaran suhu tinggi antara 150 hingga 250 darjah Celsius. Di bawah keadaan konduktor dengan luas keratan rentas yang sama, kabel fluoroplastik boleh menghantar arus yang dibenarkan lebih besar, sekali gus meluaskan julat aplikasi dawai bertebat jenis ini dengan ketara. Disebabkan sifat unik ini, kabel fluoroplastik sering digunakan untuk pendawaian dalaman dan wayar plumbum dalam pesawat, kapal, relau suhu tinggi dan peralatan elektronik.
B. Kerentanan api yang baik: Fluoroplastik mempunyai indeks oksigen yang tinggi, dan apabila terbakar, julat penyebaran api adalah kecil, menghasilkan kurang asap. Wayar yang diperbuat daripadanya sesuai untuk peralatan dan tempat yang mempunyai keperluan ketat untuk kerentanan api. Contohnya: rangkaian komputer, kereta api bawah tanah, kenderaan, bangunan tinggi dan tempat awam lain, dsb. Sebaik sahaja kebakaran berlaku, orang ramai boleh mempunyai sedikit masa untuk berpindah tanpa ditimpa asap tebal, sekali gus memperoleh masa menyelamat yang berharga.
C. Prestasi elektrik yang sangat baik: Berbanding dengan polietilena, fluoroplastik mempunyai pemalar dielektrik yang lebih rendah. Oleh itu, berbanding dengan kabel sepaksi dengan struktur yang serupa, kabel fluoroplastik mempunyai pelemahan yang lebih rendah dan lebih sesuai untuk penghantaran isyarat frekuensi tinggi. Pada masa kini, peningkatan kekerapan penggunaan kabel telah menjadi trend. Sementara itu, disebabkan oleh rintangan suhu tinggi fluoroplastik, ia biasanya digunakan sebagai pendawaian dalaman untuk peralatan penghantaran dan komunikasi, pelompat antara pengumpan dan pemancar penghantaran tanpa wayar, dan kabel video dan audio. Di samping itu, kabel fluoroplastik mempunyai kekuatan dielektrik dan rintangan penebat yang baik, menjadikannya sesuai untuk digunakan sebagai kabel kawalan untuk instrumen dan meter penting.
D. Sifat mekanikal dan kimia yang sempurna: Fluoroplastik mempunyai tenaga ikatan kimia yang tinggi, kestabilan yang tinggi, hampir tidak terjejas oleh perubahan suhu, dan mempunyai rintangan penuaan cuaca dan kekuatan mekanikal yang sangat baik. Dan ia tidak terjejas oleh pelbagai asid, alkali dan pelarut organik. Oleh itu, ia sesuai untuk persekitaran dengan perubahan iklim yang ketara dan keadaan menghakis, seperti petrokimia, penapisan minyak, dan kawalan instrumen telaga minyak.
E. Memudahkan sambungan kimpalan Dalam instrumen elektronik, banyak sambungan dibuat melalui kimpalan. Disebabkan takat lebur plastik umum yang rendah, ia cenderung mudah cair pada suhu tinggi, memerlukan kemahiran kimpalan yang mahir. Selain itu, beberapa titik kimpalan memerlukan masa kimpalan tertentu, yang juga merupakan sebab mengapa kabel fluoroplastik popular. Seperti pendawaian dalaman peralatan komunikasi dan instrumen elektronik.
Sudah tentu, fluoroplastik masih mempunyai beberapa kelemahan yang mengehadkan penggunaannya:
A. Harga bahan mentah adalah tinggi. Pada masa ini, pengeluaran domestik masih bergantung terutamanya kepada import (Daikin dari Jepun dan DuPont dari Amerika Syarikat). Walaupun fluoroplastik domestik telah berkembang pesat dalam beberapa tahun kebelakangan ini, jenis pengeluaran masih tunggal. Berbanding dengan bahan yang diimport, masih terdapat jurang tertentu dalam kestabilan terma dan sifat komprehensif lain bahan tersebut.
B. Berbanding dengan bahan penebat lain, proses pengeluaran lebih sukar, kecekapan pengeluaran rendah, aksara yang dicetak mudah tertanggal, dan kerugiannya besar, yang menjadikan kos pengeluaran agak tinggi.
Kesimpulannya, penggunaan semua jenis bahan penebat yang dinyatakan di atas, terutamanya bahan penebat khas suhu tinggi dengan rintangan suhu melebihi 105℃, masih dalam tempoh peralihan di China. Sama ada pengeluaran dawai atau pemprosesan abah-abah dawai, bukan sahaja terdapat proses yang matang, tetapi juga proses pemahaman rasional tentang kelebihan dan kekurangan dawai jenis ini.
Masa siaran: 27 Mei 2025