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射頻電纜技術(shù)新貴:CO2物理發(fā)泡技術(shù) - 無圖版

AAAA --- 2008-05-03 21:06:27

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目前3G已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模建設(shè)階段,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,通信頻段不斷拓寬,支持的速率越來越高,因此,對移動通信用射頻同軸電纜的要求也越來越高,即必須有低的衰減與駐波比。其中射頻同軸電纜的絕緣層是傳輸電磁信號的主要媒介,因而絕緣層的工藝好壞直接影響著射頻同軸電纜的性能指標(biāo)。在這種形勢下,射頻電纜制造工藝需要及時(shí)滿足3G建設(shè)要求,而CO2物理發(fā)泡技術(shù)就極大地順應(yīng)了這個(gè)實(shí)際要求。

 

  氣體特性提高產(chǎn)品性能

 

  物理發(fā)泡是在一定壓力下,將氣體(CO2N2)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(xì)微均勻的泡孔結(jié)構(gòu)絕緣。物理發(fā)泡絕緣工序發(fā)泡過程包括五個(gè)關(guān)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(xì)微封閉的小孔;4.混合物通過機(jī)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(jié)構(gòu),這五個(gè)工作步驟都至關(guān)重要。

 

  由于CO2分子沒有極性,分子間作用力小,熔沸點(diǎn)低,鍵能大,原子間作用力強(qiáng),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(diǎn)來增大絕緣發(fā)泡度,從而通過降低絕緣介質(zhì)的等效介電常數(shù)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(dǎo)致周圍溫度降低,這時(shí)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(jīng)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?yàn)樵诎l(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(shè)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(jī)頭處采用油溫機(jī)控制溫度,比較好地克服了傳統(tǒng)的電加熱圈加熱不均勻的缺點(diǎn)。

 

  有效降低介質(zhì)衰減大小

 

  由于CO2在聚合物熔體中的可溶度能比N210倍,所以采用CO2氣體所獲得的發(fā)泡度要明顯大于N2N2發(fā)泡的發(fā)泡度一般可以達(dá)到78%左右,泡孔細(xì)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(dá)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(jié)構(gòu)對電纜的電氣性能指標(biāo)有著積極的作用,所以電纜性能更優(yōu)。我們分別取用N2CO2發(fā)泡的普通7/8”射頻同軸電纜各505來測試,

 

  可以計(jì)算出,采用N2發(fā)泡的電纜在頻率為900MHz時(shí),衰減是3.99dB/100m,頻率1800MHz時(shí),衰減是5.92dB/100m;而采用CO2發(fā)泡的電纜在900MHz時(shí),衰減是3.82dB/100m,1800MHz時(shí),衰減是5.68dB/100m,900MHz時(shí)用CO2發(fā)泡比用N2發(fā)泡衰減減小了0.17dB/100m,1800MHz時(shí)減小了0.24dB/100m,由此也用實(shí)驗(yàn)證明了高頻下介質(zhì)對衰減的影響更大,CO2發(fā)泡的這種優(yōu)勢對未來通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)給予電纜的性能要求更為有利。(以上衰減指標(biāo)的測試溫度為25,且均沒有進(jìn)行溫度系數(shù)的換算)

 

  有利改變電壓駐波比

 

  由于CO2物理發(fā)泡采用了獨(dú)特的油溫控制裝置來加熱機(jī)頭,因此,使機(jī)頭內(nèi)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(xì)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(nèi),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(biāo),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(biāo)。

 

  另外,我們使用CO2發(fā)泡生產(chǎn)射頻同軸電纜,由于提高了絕緣層的發(fā)泡度,相應(yīng)地就減少了發(fā)泡材料的使用,降低了電纜的制造成本。

 

  綜上所述,CO2物理發(fā)泡技術(shù)在射頻同軸電纜的制造過程中發(fā)揮了很大的作用,全面優(yōu)化了電纜的關(guān)鍵性能指標(biāo),滿足了3G對射頻電纜的要求。加強(qiáng)了產(chǎn)品在同行內(nèi)的競爭優(yōu)勢,提高了材料利用率,節(jié)約了社會資源。
ppoqzxd123 --- 2008-07-14 15:40:49

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我們公司也開始注意CO2發(fā)泡了,適應(yīng)3G的潮流。
Sino --- 2009-03-04 19:24:35

3

讓大家知道了它的好,但沒讓大家知道它為什么會這樣好

xiaorenwu --- 2010-02-04 21:36:38

4

CO2比N2貴好多了

dylin1984 --- 2010-02-23 14:09:50

5

謝謝樓主
xiaorenwu --- 2010-03-09 21:53:58

6

CO2的線容易變形
e1l9l1e2n3 --- 2010-07-20 11:52:45

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我們公司的物理發(fā)泡料應(yīng)用在RF/CATV等方面,國內(nèi)很多人家已經(jīng)使用了,比進(jìn)口有明顯的成本優(yōu)勢,有興趣聯(lián)系我,給你提供樣品

周先生:13382189578

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