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目前
氣體特性提高產品性能
物理發(fā)泡是在一定壓力下,將氣體(CO2或N2)注入到處于熔融狀態(tài)的混合聚乙烯絕緣料中,通過一系列工作步驟從而形成細微均勻的泡孔結構絕緣。物理發(fā)泡絕緣工序發(fā)泡過程包括五個關鍵工作步驟:1.聚合物均勻混合、獲得熔融的聚合物;2.高壓注入氣體;3.聚合物與氣體混合,形成細微封閉的小孔;4.混合物通過機頭擠出,壓力釋放,泡孔生長;5.發(fā)泡絕緣冷卻、成型。為獲得最佳泡孔結構,這五個工作步驟都至關重要。
由于CO2分子沒有極性,分子間作用力小,熔沸點低,鍵能大,原子間作用力強,分子具有很高的熱穩(wěn)定性,因此與N2相比,CO2在熔融的聚合物中的可溶性要比N2高出10倍。CO2發(fā)泡就是利用這一特點來增大絕緣發(fā)泡度,從而通過降低絕緣介質的等效介電常數來減小電纜的衰減。
與N2發(fā)泡一樣,CO2發(fā)泡也是使用液態(tài)的罐裝氣體,而液態(tài)CO2的汽化熱很高,如果液態(tài)CO2自由汽化,因吸收熱量導致周圍溫度降低,這時部分CO2成為氣體,部分CO2冷凝成固體,它是分子晶體。常壓下,干冰不經熔化直接升華氣化,這過程需吸收很多熱量,因此常用來做制冷劑。但是因為在發(fā)泡過程中需要連續(xù)注氣,這樣固態(tài)CO2不易氣化,而注氣管的空間十分狹窄,如果設備不加任何措施的話,容易造成管道堵塞。為防止固態(tài)CO2堵塞注氣管,因此須在氣站儲氣罐、比例閥以及注氣管上安裝加熱控制裝置。另外,為了獲得更穩(wěn)定均勻的熔體擠出,發(fā)泡機頭處采用油溫機控制溫度,比較好地克服了傳統的電加熱圈加熱不均勻的缺點。
有效降低介質衰減大小
由于CO2在聚合物熔體中的可溶度能比N2高10倍,所以采用CO2氣體所獲得的發(fā)泡度要明顯大于N2,N2發(fā)泡的發(fā)泡度一般可以達到78%左右,泡孔細密均勻,而采用CO2發(fā)泡其發(fā)泡度正常為80%以上,最大可以達到84%,泡孔較大卻十分均勻,且完全以均勻的封閉環(huán)形式分布,均勻的泡孔結構對電纜的電氣性能指標有著積極的作用,所以電纜性能更優(yōu)。我們分別取用N2和CO2發(fā)泡的普通7/8”射頻同軸電纜各
可以計算出,采用N2發(fā)泡的電纜在頻率為900MHz時,衰減是3.99dB/
有利改變電壓駐波比
由于CO2物理發(fā)泡采用了獨特的油溫控制裝置來加熱機頭,因此,使機頭內的料溫更加穩(wěn)定,擠出的絕緣層發(fā)泡體泡孔更加均勻、一致,呈細密蜂窩狀,絕緣外徑、電容的波動都控制在極小的公差范圍之內,成品電纜的阻抗更加均勻,電壓駐波比更小。圖3是采用CO2氣體發(fā)泡的電纜的電壓駐波比圖表,全頻段電壓駐波比最大值僅為1.0797。圖4是在其他同樣的加工條件下,采用N2發(fā)泡的電壓駐波比指標,其全頻段電壓駐波比最大值為1.1524。由此可見采用CO2氣體發(fā)泡更有利于改善電纜的電壓駐波比指標。
另外,我們使用CO2發(fā)泡生產射頻同軸電纜,由于提高了絕緣層的發(fā)泡度,相應地就減少了發(fā)泡材料的使用,降低了電纜的制造成本。
