Rafmagnsnotkun fjölliða 2. hluti

Á rafmagnssviðinu er eitt af mikilvægustu hlutunum fyrir rafmagnsvír og snúrur einangrunar- og hlífðarefni.Í mörg ár var helsta einangrunarefnið fyrir rafstrengi olíu gegndreyptur pappír vegna framúrskarandi rafeiginleika.Það hefur einnig getu til að standast mikið hitauppstreymi án óhóflegrar rýrnunar.Hins vegar, vegna rakafræðilegrar eðlis þess, er málmhúðin raka tærð.Það var því lengi talin þörf á einangrunarefni fyrir rafmagnssnúrur, sem var sambland af vökvaþolnu eðli hitaþjálu efna.

Framleiðslu krossbundinna fjölliða er hægt að gera með tveimur mismunandi aðferðum.Önnur er efnaaðferðin og hin er jónunaraðferðin.Þrátt fyrir að átta sig á þessum áhrifum þvertengingar sé yfir 150 ára gömul, var þvertengingaráhrif jónandi geislunar sýnt með óyggjandi hætti í fyrsta skipti af Charlesby.Geislunarþvertengingaraðferðin er afkastamesta fyrir vír í litlum stærðum og þunnum og því hafa vírarnir sem notaðir eru fyrir raf- og rafeindabúnað verið framleiddir með geislunarþvertengingaraðferðinni.Aðferðin er hagstæð vegna lítillar orkunotkunar og þarf lítið pláss.Auðvelt er að stjórna geislunarferlinu og hefur möguleika á orkusparnaði og mengun stjórnað.Sérstakir eiginleikar krosstengingar geislunar eru dregnir saman sem hér segir: (1) Hægt er að stjórna framleiðslulínuhraðanum.Háhraða þekja (extrusion) er möguleg, þar sem engin krafa er um þvertengingarefni.Með því að nota eldsneytisgjöf með miklu afli og lítilli orku er hægt að ná hraðherðingu.(2) Einsleitni krosstengingar er frábær.Hægt er að framkvæma samræmda þvertengingu með því að velja viðeigandi vél og samþykkja bestu hönnun fyrir vírfóðrun.(3) Hægt er að útbúa ýmsar tegundir fjölliða, allt eftir því hversu víxltengingar eru með geislunarvíxltengingarferli.Þar að auki er geislunarherðingarferlið æskilegra en gufuherðingarferlið.Í gufuherðingarferlinu myndar vatn sem smýgur inn í fjölliðalagið undir háum gufuþrýstingi fjölda „microvoids“, sem gætu valdið trjálaga losun að hluta þegar kapallinn er í notkun.Þó að fyrirbærið sé mjög flókið geta trén vaxið og valdið lækkun á rafstyrk strenganna.Burtséð frá þessu hefur gufuherðingarferlið nokkra galla frá sjónarhóli orkunotkunar: (a) hár gufuþrýstingur er nauðsynlegur til að ná háum hita;(b) skilvirkni varmaleiðni utan frá kapalnum er lítil og (c) mikið magn af orku er eytt af kapalleiðaranum, sem leiðir til minni varmaskilvirkni og einnig lengri tíma fyrir þvertengingarhvarf.Geislunarmeðferð er möguleiki fyrir þurra ferlana.Hins vegar hefur það vandamálið að uppsöfnun rafeinda sem stöðvast og/eða myndast í einangrunarlaginu vegna geislunarrásar veldur einnig trjálaga niðurbroti að hluta á meðan og eftir geislun.Það er allt frábrugðið „vatnslausu ferlinu“.Þar sem fjölliða kapallinn inniheldur mikinn raka og stór tómarúm er hertunarferlið nauðsynlegt.Burtséð frá ofangreindum kostum er hægt að setja hálfleiðaraefni auðveldlega í geislunarherðingarferlið sem er ekki auðvelt ef um er að ræða gufuherðingarferli þar sem flest efnin þoldu ekki háan hita og þrýsting.

Geislaígræðslutækni veitir einnig leiðni til fylkisins.Þetta er einstaka aðferðin til að sameina leiðandi fylki á einangrunarefnið.Þessi tækni felur í sér að óvirkja hryggjarlið fjölliðu með viðeigandi einliða með ágræðslu og síðari útfellingu leiðandi fjölliðunnar yfir virka yfirborð hryggjarins.Burtséð frá einangrunarhegðuninni getur fjölliða í þessu tilviki hegðað sér eins og leiðandi.Þó að það hafi ekki enn komið í ljós, getur það sýnt nokkra mögulega notkun eins og EMI vörn, leiðandi húðun og antistatic efni.Bhattacharya o.fl.hafa útbúið samsett efni fjölliða–FEP-g-(AA)–PPY og fjölliða–FEP-g-(sty)–PPY.Í fyrstu var fjölliða-FEP geislað frá Co-60 uppsprettu og filmunni var síðan dýft í mismunandi prósentu einliða.PPy var síðan sett yfir ágrædda yfirborðið með oxandi fjölliðun pýrróls með því að nota járnklóríð sem oxunarefni.Yfirborðsviðnámið er minnkað og er af stærðargráðunni 104–105ohm/cm2.Yfirborðsþolið fer eftir hlutfalli ígræðslu einliða.Með því að nota þessa tækni er hægt að auka yfirborðsleiðni frekar en magnleiðni.Ljósleiðnihegðun kvikmyndarinnar er einnig hægt að miðla með ígræðslutækni.Sellulósaasetat-g-(N-vínýlkarbasól) og sellulósaasetat-g-(N-vínýlkarbasól-metýlmetýlmetasýlat) eru dæmi um ljósleiðandi kvikmynd.

Í rafstrengjaiðnaðinum eru aðallega pólýetýlen, pólývínýlklóríð (PVC), EPDM gúmmí notuð.Pólýetýlen er notað vegna framúrskarandi rafmagns eiginleika þess og lengri endingartíma.Lágþéttni pólýetýlen er valinn fram yfir háþéttni pólýetýlen af ​​ýmsum ástæðum. Ástæðurnar eru sem hér segir: (a) meiri sveigjanleiki;(b) meiri rafstyrkur en háþéttni pólýetýlen;(c) lengri líftíma en HDPE;(d) minna erfiðara í vinnslu en HDPE og (e) minni hætta á að holrúm séu í einangrun LDPE, sem veldur jónun.Þrátt fyrir alla slíka kosti hefur LDPE sínar eigin takmarkanir sem einangrunarefni fyrir kapal.Þar sem hún er hitaþjálu fjölliða, hefur hún mýkingarhitastig í kringum 105–115 ⬚C og hefur tilhneigingu til að álagssprungur eigi sér stað þegar hún er í snertingu við ákveðin yfirborðsvirk efni.Krosstenging pólýetýlensameinda bætir varma- og eðliseiginleikana á meðan rafeiginleikar þess haldast að mestu óbreyttir.Krossbundið pólýetýlen er því ekki lengur hitaþjálu fjölliða.Það mýkist við kristallað bræðslumark pólýetýlens og fær teygjanlega, gúmmílíka samkvæmni, eiginleika sem það heldur við frekari hitahækkanir, þar til það verður kolsýrt án þess að bráðna við 300 ⬚C.Tilhneigingin til að sprunga álag hverfur af sjálfu sér og mjög góð viðnám gegn öldrun í heitu lofti fæst.Krossbundnar pólýetýlenkaplar eru víða ákjósanlegir vegna framúrskarandi raf- og eðliseiginleika.Hann er fær um að bera stóra strauma, þolir beygingu með litlum radíus og er léttur í þyngd, sem gerir auðvelda og áreiðanlega uppsetningu kleift, þ.e. hann er laus við hæðartakmarkanir þar sem hann er ekki samsettur af olíu og er því laus við bilanir vegna olíuflæðis í olíu. sviði snúru.Það krefst heldur ekki almennt málmhúðar. Þannig er það laust við bilanir sem eru sérkennilegar við málmhúðaðar snúrur, tæringu og þreytu.Nú á dögum er geislunarþvertenging notuð í iðnaði á ekki aðeins pólýetýlen heldur einnig aðrar fjölliður eins og pólývínýlklóríð, pólýísóbútýlen osfrv. Ein og sér er PVC afar óstöðug fjölliða.Það byrjaði að öðlast viðskiptalega þýðingu fyrst eftir að hafa þróað árangursríkar leiðir til stöðugleika.Með hjálp breytiefna (stöðugleikaefna, mýkiefna, fylliefna og annarra aukefna) er hægt að láta PVC sýna margvíslega eiginleika, allt frá mjög stífum til mjög sveigjanlegra.Fjölbreytileiki notkunar þess og lítill kostnaður er ábyrgur fyrir mikilvægi þess á heimsmarkaði.

Til að auka krossbindingarvirkni eru fjölliður mjög sjaldan notaðar í hreinu formi.Mýkingarefni, andoxunarefni, fylliefni gegna hlutverki sínu á sinn hátt til að veita nauðsynlega eiginleika.Viðbótin er betri meðan á krosstengingarferlinu stendur.Mýkingarefnum er bætt við fjölliður til að draga úr stökkleika fjölliða vörunnar.Þeir hafa áhrif á þvertenginguna hvenær sem þeir taka þátt í myndun sindurefna eða koma inn í fjölgunarhvörf.Díbútýlþalat, trítólýlfosfat og diallylfosfat eru algeng dæmi um mýkiefni í PVC.Sveigjanleiki og mýkt, sem er mjög mikilvægt í rafeinangrun, er bætt með því að bæta mýkiefninu við PVC.Reyndar þegar um er að ræða PVC, sem er skautað vegna ójafnvægs byggingar, gefur tilefni til sterkra sameindatengja, sem sameina stórsameindakeðjur stíft, saman gera það ósveigjanlegt.Andoxunarefni eru annar hópur aukefna, sem eru nauðsynleg fyrir hvaða þvertengda blöndu sem er hönnuð í hagnýtum tilgangi að bera saman hærri hitaoxunarstöðugleika við fjölliðaframleiðslu.Venjulega hafa þau áhrif á þvertengingu með því að hreinsa róteindir, sem geta myndað þvertengingar.RC (4,4-thio-bis(6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB(Mercapto benzoimidazole) eru dæmi um andoxunarefni sem eru notuð af Ueno o.fl. Auk mýkiefna og andoxunarefna þarf litarefni, eins og víraeinangrunarefnin hafa verið notuð sérstaklega fyrir heimilistæki. Litarefni fyrir plast innihalda ýmis ólífræn og lífræn efni. Mislitu aukefnin eru ekki ákjósanleg á þessu sviði. Fylliefni eru almennt bætt við til að bæta eðlis- og vélrænni eiginleika þeirra og vinnsluhæfni. Jákvæð áhrif fylliefna geta koma í ljós við geislunarvíxlun. Í ljós kemur að afrakstur rótefna í pólýetýleni jókst um 50%, þegar lítið magn (0,05%) af úða er bætt við. Gert hefur verið ráð fyrir að meiri framleiðsla rótefna eigi sér stað í millifasa úða- pólýetýlen, þar sem stórsameindir geta verið í ójafnvægi ójafnaðar stofna. Með hærra innihaldi fylliefnis getur flutningur á orku frá fylliefninu yfir í fjölliðafasann átt sér stað og stuðlað þannig að meiri uppskeru sindurefna.Þar að auki getur samsetning geislunar með hvarfgjarnri blöndu haft áhrif á staðsetningu þvertenginga meðfram fjölliðakeðjunum.

Í stuttu máli gegnir geislun mikilvægu hlutverki í fjölliðavinnslunni sem er notuð á rafsviði. „Geislunarþvertenging“ er það fyrirbæri sem hægt er að bæta eiginleika fjölliðanna með.Það er fullkomnasta aðferðin eins og „vúlkun“ hefur nokkrar takmarkanir.Hægt er að bæta krossbindingarvirkni með því að velja viðeigandi einliða.Í þvertengingarferli geislunar eru mýkiefnin, fylliefnin og logavarnarefnin mjög áhrifarík í þvertengingarferli geislunar.Geislunarþvertengingaraðferðin er einnig mjög gagnleg við undirbúning hálfleiðaraefna.Fyrir utan þetta er einnig hægt að nota geislunarígræðslutækni til að undirbúa leiðandi samsetta kvikmynd og kvikmyndir með ljósleiðarahegðun.