Yalıtım malzemelerinin performansı, tel ve kabloların kalitesini, işleme verimliliğini ve uygulama kapsamını doğrudan etkiler. Yalıtım malzemelerinin performansı, tel ve kabloların kalitesini, işleme verimliliğini ve uygulama kapsamını doğrudan etkiler.
1.PVC polivinil klorür teller ve kablolar
Polivinil klorür (bundan böyle şu şekilde anılacaktır:PVC) yalıtım malzemeleri, PVC tozuna stabilizatörler, plastikleştiriciler, alev geciktiriciler, yağlayıcılar ve diğer katkı maddelerinin eklendiği karışımlardır. Formül, tel ve kabloların farklı uygulama alanlarına ve karakteristik gereksinimlerine göre ayarlanır. Onlarca yıllık üretim ve uygulamadan sonra, PVC'nin üretim ve işleme teknolojisi artık oldukça olgunlaşmıştır. PVC yalıtım malzemesi, tel ve kablo alanında çok geniş uygulama alanlarına sahiptir ve kendine özgü özelliklere sahiptir:
A. Üretim teknolojisi gelişmiştir, şekillendirilmesi ve işlenmesi kolaydır. Diğer kablo yalıtım malzemeleriyle karşılaştırıldığında, düşük maliyetli olmasının yanı sıra, renk farkını, parlaklığı, baskıyı, işleme verimliliğini, tel yüzeyinin yumuşaklığını ve sertliğini, iletkenin yapışmasını ve telin mekanik, fiziksel ve elektriksel özelliklerini etkili bir şekilde kontrol edebilir.
B. Mükemmel alev geciktirici performansa sahiptir, bu nedenle PVC izoleli teller çeşitli standartların öngördüğü alev geciktirici sınıflarını kolayca karşılayabilir.
C. Sıcaklık dayanımı açısından, malzeme formüllerinin optimizasyonu ve iyileştirilmesi yoluyla, günümüzde yaygın olarak kullanılan PVC yalıtım türleri esas olarak aşağıdaki üç kategoriyi içermektedir:
Anma gerilimi açısından genellikle 1000V AC ve altındaki gerilim seviyelerinde kullanılır ve ev aletleri, enstrüman ve sayaçlar, aydınlatma ve şebeke iletişimi gibi sektörlerde yaygın olarak uygulanabilir.
PVC'nin aynı zamanda uygulamasını sınırlayan bazı dezavantajları da vardır:
A. Yüksek klor içeriği nedeniyle, yandığında büyük miktarda yoğun duman çıkarır; bu da boğulmaya, görüş mesafesini etkilemeye ve bazı kanserojen maddeler ile HCl gazı üreterek çevreye ciddi zararlar vermeye neden olabilir. Düşük dumanlı sıfır halojen yalıtım malzemesi üretim teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, PVC yalıtımın giderek daha fazla değiştirilmesi kabloların geliştirilmesinde kaçınılmaz bir trend haline gelmiştir.
B. Sıradan PVC yalıtımı, asitlere, alkalilere, ısı yağına ve organik çözücülere karşı zayıf bir dirence sahiptir. Benzer benzeri çözer kimyasal prensibine göre, PVC teller belirtilen özel ortamda hasara ve çatlamaya oldukça yatkındır. Ancak, mükemmel işleme performansı ve düşük maliyetiyle PVC kablolar, ev aletleri, aydınlatma armatürleri, mekanik ekipmanlar, alet ve sayaçlar, ağ iletişimi, bina kablolaması ve diğer alanlarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Çapraz bağlı polietilen teller ve kablolar
Çapraz bağlı PE (bundan sonra şu şekilde anılacaktır:XLPE) belirli koşullar altında, yüksek enerjili ışınların veya çapraz bağlayıcıların etkisiyle doğrusal bir moleküler yapıdan üç boyutlu bir yapıya dönüşebilen bir polietilen türüdür. Aynı zamanda, termoplastikten çözünmeyen termoset plastiğe dönüşür.
Günümüzde tel ve kablo izolasyonu uygulamalarında başlıca üç adet çapraz bağlama yöntemi kullanılmaktadır:
A. Peroksit çapraz bağlama: Bu yöntem, önce polietilen reçinesinin uygun çapraz bağlama maddeleri ve antioksidanlarla birlikte kullanılmasını, ardından çapraz bağlanabilir polietilen karışım parçacıkları üretmek için gerektiği kadar başka bileşenlerin eklenmesini içerir. Ekstrüzyon işlemi sırasında, çapraz bağlama, sıcak buharlı çapraz bağlama boruları aracılığıyla gerçekleşir.
B. Silan çapraz bağlama (ılık su çapraz bağlama): Bu da bir kimyasal çapraz bağlama yöntemidir. Ana mekanizması, organosiloksan ve polietileni belirli koşullar altında çapraz bağlamaktır.
ve çapraz bağlanma derecesi genellikle %60'lara kadar ulaşabilmektedir.
C. Işınlama çapraz bağlama: Polietilen makromoleküllerindeki karbon atomlarını aktive ederek çapraz bağlamaya neden olmak için R ışınları, alfa ışınları ve elektron ışınları gibi yüksek enerjili ışınları kullanır. Tel ve kablolarda yaygın olarak kullanılan yüksek enerjili ışınlar, elektron hızlandırıcıları tarafından üretilen elektron ışınlarıdır. Bu çapraz bağlama fiziksel enerjiye dayandığından, fiziksel çapraz bağlamaya aittir.
Yukarıdaki üç farklı çapraz bağlama yönteminin farklı özellikleri ve uygulamaları vardır:
Termoplastik polietilen (PVC) ile karşılaştırıldığında XLPE yalıtımın aşağıdaki avantajları vardır:
A. Isıl deformasyon direncini arttırmış, yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini iyileştirmiş, çevresel stres çatlamasına ve ısıl yaşlanmaya karşı direncini artırmıştır.
B. Kimyasal kararlılığı ve çözücü direnci artırılmış, soğuk akış azaltılmış ve orijinal elektriksel performans temelde korunmuştur. Uzun süreli çalışma sıcaklığı 125℃ ve 150℃'ye ulaşabilir. Çapraz bağlı polietilen yalıtımlı tel ve kablo, kısa devre direncini de artırır ve kısa süreli sıcaklık direnci 250℃'ye ulaşabilir. Aynı kalınlıktaki tel ve kablolar için, çapraz bağlı polietilenin akım taşıma kapasitesi çok daha yüksektir.
C. Mükemmel mekanik, su geçirmez ve radyasyona dayanıklı özellikleri sayesinde çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılır. Örneğin: elektrikli ev aletleri için iç bağlantı kabloları, motor kabloları, aydınlatma kabloları, otomobiller için düşük voltajlı sinyal kontrol kabloları, lokomotif kabloları, metro kabloları ve kabloları, madenler için çevre koruma kabloları, deniz kabloları, nükleer enerji kabloları, TV için yüksek gerilim kabloları, X-RAY ateşlemesi için yüksek gerilim kabloları ve enerji iletim kabloları ve kabloları vb.
XLPE izoleli teller ve kablolar önemli avantajlara sahip olmakla birlikte, uygulamalarını sınırlayan bazı doğal dezavantajları da vardır:
A. Zayıf ısıya dayanıklı yapışma performansı. Kablolar nominal sıcaklıklarının üzerinde işlendiğinde ve kullanıldığında, kabloların birbirine yapışması kolaydır. Ciddi durumlarda, yalıtım hasarına ve kısa devrelere yol açabilir.
B. Zayıf ısı iletim direnci. 200°C'yi aşan sıcaklıklarda, kabloların yalıtımı aşırı derecede yumuşar. Dış kuvvete maruz kaldığında, sıkışma veya çarpışma, kabloların kesilmesine ve kısa devreye neden olabilir.
C. Partiler arasındaki renk farkını kontrol etmek zordur. İşleme sırasında çizikler, beyazlama ve basılı karakterlerin soyulması gibi sorunlar ortaya çıkabilir.
D. 150°C sıcaklık dayanım derecesine sahip XLPE izolasyon tamamen halojensizdir ve UL1581 standartlarına uygun olarak VW-1 yanma testini geçerken mükemmel mekanik ve elektriksel özelliklerini koruyabilir. Ancak, üretim teknolojisinde hala bazı darboğazlar mevcuttur ve maliyeti yüksektir.
3. Silikon kauçuk teller ve kablolar
Silikon kauçuğun polimer molekülleri, SI-O (silikon-oksijen) bağlarından oluşan zincir yapılardır. SI-O bağı 443,5 KJ/MOL'dir ve bu değer, CC bağ enerjisinden (355 KJ/MOL) çok daha yüksektir. Çoğu silikon kauçuk tel ve kablo, soğuk ekstrüzyon ve yüksek sıcaklıkta vulkanizasyon işlemleriyle üretilir. Çeşitli sentetik kauçuk tel ve kablolar arasında, benzersiz moleküler yapısı sayesinde silikon kauçuk, diğer sıradan kauçuklara kıyasla üstün performansa sahiptir.
A. Son derece yumuşaktır, iyi esnekliğe sahiptir, kokusuz ve toksik değildir, yüksek sıcaklıklardan korkmaz ve şiddetli soğuğa dayanıklıdır. Çalışma sıcaklığı aralığı -90 ila 300℃ arasındadır. Silikon kauçuk, sıradan kauçuğa göre çok daha iyi bir ısı direncine sahiptir. 200℃'de sürekli, 350℃'de ise uzun süre kullanılabilir.
B. Mükemmel hava koşullarına dayanıklılık. Ultraviyole ışınlarına ve diğer iklim koşullarına uzun süre maruz kalmasına rağmen, fiziksel özelliklerinde yalnızca küçük değişiklikler meydana gelmiştir.
C. Silikon kauçuğun direnci çok yüksektir ve direnci geniş bir sıcaklık ve frekans aralığında sabit kalır.
Bu arada, silikon kauçuk, yüksek voltajlı korona deşarjına ve ark deşarjına karşı mükemmel bir dirence sahiptir. Silikon kauçuk yalıtımlı teller ve kablolar, yukarıda belirtilen avantajlara sahiptir ve televizyonlar için yüksek voltajlı cihaz tellerinde, mikrodalga fırınlar için yüksek sıcaklığa dayanıklı tellerde, indüksiyonlu ocaklar için tellerde, kahve makineleri için tellerde, lambalar için kablolarda, UV cihazlarında, halojen lambalarda, fırınlar ve fanlar için dahili bağlantı tellerinde, özellikle küçük ev aletleri alanında yaygın olarak kullanılır.
Ancak, kendi eksikliklerinden bazıları da daha geniş çapta uygulanmasını kısıtlamaktadır. Örneğin:
A. Zayıf yırtılma direnci. İşleme veya kullanım sırasında, kısa devreye neden olabilecek dış kuvvet sıkışması, çizilme ve aşınma nedeniyle hasar görmeye eğilimlidir. Mevcut koruyucu önlem, silikon yalıtımın dışına örülmüş bir cam elyafı veya yüksek sıcaklığa dayanıklı polyester elyaf tabakası eklemektir. Ancak, işleme sırasında dış kuvvet sıkışmasından kaynaklanan yaralanmalardan mümkün olduğunca kaçınmak gerekir.
B. Günümüzde vulkanizasyon kalıplamada ağırlıklı olarak kullanılan vulkanizatör maddesi çift, iki, dörttür. Bu vulkanizatör maddesi klor içerir. Tamamen halojensiz vulkanizatörler (platin vulkanizatörü gibi), üretim ortamı sıcaklığı için sıkı gerekliliklere sahiptir ve maliyetlidir. Bu nedenle, kablo demetlerini işlerken aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir: baskı tekerleğinin basıncı çok yüksek olmamalıdır. Üretim sürecinde kırılmayı önlemek için kauçuk malzeme kullanmak en iyisidir; bu, düşük basınç direncine yol açabilir.
4. Çapraz bağlı etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuk (XLEPDM) tel
Çapraz bağlı etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuğu, etilen, propilen ve konjuge olmayan bir dienin terpolimeridir ve kimyasal veya ışınlama yöntemleriyle çapraz bağlanır. Çapraz bağlı EPDM kauçuk yalıtımlı tel, hem poliolefin yalıtımlı telin hem de sıradan kauçuk yalıtımlı telin avantajlarını bir araya getirir:
A. Yumuşak, esnek, elastik, yüksek sıcaklıklarda yapışmaz, uzun süreli yaşlanma direnci ve sert hava koşullarına (-60 ila 125℃) dayanıklıdır.
B. Ozon direnci, UV direnci, elektriksel yalıtım direnci ve kimyasal korozyon direnci.
C. Yağ ve çözücü direnci, genel amaçlı kloropren kauçuk yalıtımınınkine benzerdir. Sıradan sıcak ekstrüzyon ekipmanı ile işlenir ve işlenmesi kolay ve düşük maliyetli olan ışınlama çapraz bağlama yöntemi kullanılır. Çapraz bağlı etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuk yalıtımlı teller, yukarıda belirtilen sayısız avantaja sahiptir ve soğutma kompresörü kabloları, su geçirmez motor kabloları, trafo kabloları, madenlerdeki mobil kablolar, sondaj, otomobiller, tıbbi cihazlar, gemiler ve elektrikli cihazların genel iç kablolaması gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır.
XLEPDM tellerinin başlıca dezavantajları şunlardır:
A. XLPE ve PVC teller gibi yırtılmaya karşı direnci nispeten düşüktür.
B. Zayıf yapışma ve kendiliğinden yapışma, sonraki işlenebilirliği etkiler.
5. Floroplastik teller ve kablolar
Floroplastik kablolar, yaygın polietilen ve polivinil klorür kablolarla karşılaştırıldığında aşağıdaki belirgin özelliklere sahiptir:
A. Yüksek sıcaklığa dayanıklı floroplastikler olağanüstü termal stabiliteye sahiptir ve floroplastik kabloların 150 ila 250 santigrat derece arasındaki yüksek sıcaklık ortamlarına uyum sağlamasını mümkün kılar. Aynı kesit alanına sahip iletkenler kullanıldığında, floroplastik kablolar daha yüksek bir izin verilen akımı iletebilir ve böylece bu tür yalıtımlı tellerin uygulama aralığını büyük ölçüde genişletir. Bu benzersiz özelliği nedeniyle, floroplastik kablolar genellikle uçak, gemi, yüksek sıcaklık fırınları ve elektronik ekipmanlarda iç kablolama ve bağlantı kabloları için kullanılır.
B. İyi alev geciktirici: Floroplastikler yüksek oksijen indeksine sahiptir ve yanarken alev yayılma aralığı dar olduğundan daha az duman çıkarır. Floroplastiklerden üretilen tel, alev geciktiriciliğe ilişkin sıkı gerekliliklerin olduğu alet ve yerler için uygundur. Örneğin: bilgisayar ağları, metrolar, araçlar, yüksek binalar ve diğer halka açık alanlar vb. Bir yangın çıktığında, insanlar yoğun dumandan etkilenmeden tahliye olmak için biraz zamana sahip olabilir ve böylece değerli kurtarma zamanı kazanabilirler.
C. Mükemmel elektriksel performans: Polietilenle karşılaştırıldığında, floroplastikler daha düşük bir dielektrik sabitine sahiptir. Bu nedenle, benzer yapıdaki koaksiyel kablolarla karşılaştırıldığında, floroplastik kablolar daha az zayıflamaya sahiptir ve yüksek frekanslı sinyal iletimi için daha uygundur. Günümüzde, kablo kullanım sıklığının artması bir trend haline gelmiştir. Floroplastiklerin yüksek sıcaklık direnci nedeniyle, iletim ve iletişim ekipmanlarının iç kablolarında, kablosuz iletim besleyicileri ile vericiler arasında köprülerde ve video ve ses kablolarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ayrıca, floroplastik kablolar iyi dielektrik dayanımına ve yalıtım direncine sahip olduğundan, önemli cihazlar ve ölçüm cihazları için kontrol kablosu olarak kullanıma uygundurlar.
D. Mükemmel mekanik ve kimyasal özellikler: Floroplastikler yüksek kimyasal bağ enerjisine, yüksek stabiliteye sahiptir, sıcaklık değişimlerinden neredeyse hiç etkilenmez ve mükemmel hava koşullarına dayanıklılık ve mekanik mukavemete sahiptir. Çeşitli asit, alkali ve organik çözücülerden etkilenmez. Bu nedenle, petrokimyasallar, petrol rafinerileri ve petrol kuyusu cihaz kontrolü gibi önemli iklim değişiklikleri ve aşındırıcı koşulların yaşandığı ortamlar için uygundur.
E. Kaynak bağlantılarını kolaylaştırır Elektronik cihazlarda birçok bağlantı kaynakla yapılır. Genel plastiklerin düşük erime noktası nedeniyle, yüksek sıcaklıklarda kolayca erirler ve bu da uzman kaynak becerileri gerektirir. Ayrıca, bazı kaynak noktaları belirli bir kaynak süresi gerektirir ve bu da floroplastik kabloların popüler olmasının nedenidir. İletişim ekipmanlarının ve elektronik cihazların iç kablolaması gibi.
Elbette floroplastiklerin kullanımını sınırlayan bazı dezavantajları da vardır:
A. Hammadde fiyatları yüksektir. Şu anda, yerli üretim hâlâ büyük ölçüde ithalata dayanmaktadır (Japonya'dan Daikin ve ABD'den DuPont). Yerli floroplastikler son yıllarda hızla gelişmiş olsa da, üretim çeşitleri hâlâ tektir. İthal malzemelerle karşılaştırıldığında, malzemelerin termal kararlılığı ve diğer kapsamlı özelliklerinde hâlâ belirli bir fark bulunmaktadır.
B. Diğer yalıtım malzemeleriyle karşılaştırıldığında üretim süreci daha zordur, üretim verimliliği düşüktür, basılı karakterler düşmeye meyillidir ve kayıp büyüktür, bu da üretim maliyetini nispeten yüksek hale getirir.
Sonuç olarak, yukarıda belirtilen tüm yalıtım malzemelerinin, özellikle de 105°C'nin üzerinde sıcaklık dayanımına sahip yüksek sıcaklığa dayanıklı özel yalıtım malzemelerinin kullanımı Çin'de hala geçiş dönemindedir. İster tel üretimi ister kablo demeti işleme olsun, yalnızca olgunlaşmış bir süreç değil, aynı zamanda bu tür tellerin avantaj ve dezavantajlarını rasyonel bir şekilde anlama süreci de mevcuttur.
Gönderim zamanı: 27 Mayıs 2025