提供电子辐照加速器、辐照中心、辐射加工、辐照装置、辐照技术、辐照交联、辐照灭菌、辐照线缆等资料。
« 氟塑料在航天辐照交联电线电缆中的应用辐照交联汽车电线技术简介 »

X-ETFE航空航天用辐照交联电线电缆

  在航空航天用电线电缆中,辐照交联电线有交联聚氯乙烯绝缘电线,乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘电线(X-ETFE绝缘电线)等,其中X-ETFE绝缘电线正是当今航空用电线中的两种主要线种之一。

一、X-ETFE绝缘电线及其主要特性介绍

  ETFE是氟碳聚合物中比重较小的一种,其比重约为1.73,ETFE具有优异的机械、电气及耐辐照性能,其抗张强度可达40MPa以上,非常耐磨、耐弯曲、耐应力开裂,在低气压下一般无杂质、气体挥发等,即释气性很好,因此不会对设备中其他元器件产生污染。其具有非常好的化学稳定性,耐各种航空航天用油、液体,根据ETFE具有的综合性能,ETFE绝缘本身应是航空航天用的很好的一个线种,事实也是如此,在飞机、卫星上大量使用了ETFE绝缘电线。但是ETFE有一个缺点,其温度等级较低,为150℃,这就限制了它在航空航天上的应用,为了弥补这个缺点,人们开发了X-ETFE绝缘电线。

  X-ETFE绝缘电线是采用特殊的可交联ETFE绝缘料,挤包成电线后,经电子束辐照而交联,X-ETFE除保持ETFE原有特性外,其温度等级提高到200℃,其绝缘一般采用薄绝缘结构,如单层绝缘电线的绝缘厚度为0.15mm,所以在相同载流量要求下,电线重量轻,这一点对航空航天飞行器来说是非常重要的,所以自上世纪70年代以来,这一线种就深受航空航天业的青睐,目前在几乎所有的航空航天飞行器中,无论是军用还是民用都大量使用这种线缆。

  目前,X-ETFE已形成一个系列,其中包括单层绝缘、双层绝缘、多芯、带屏蔽、护套等等。X-ETFE绝缘电线的主要标准为美国军标MIL-W-22759,在国内,GJB773A-2000版中也包括了X-ETFE绝缘电线。
在X-ETFE绝缘电线的标准中,对X-ETFE绝缘电线提出了很高的要求,为保证电线性能达到这些要求,制定了多项试验,这些试验包括机械、电气、浸各种油与液体、温度考验等等。

二、X-ETFE制造工艺介绍

  X-ETFE绝缘电线基本生产工艺如下:

  导体→X-ETFE电缆料薄壁挤包导体→电子束辐照交联→后处理

  对这一生产工艺作以下分析:

1、X-ETFE电缆料

  在X-ETFE绝缘制造中,X-ETFE电缆料是关键,在ETFE分子链中存在乙烯结构,因此在电子束的辐照下,具有交联倾向,而其交联度远远不够,达不到交联改性目的,因此必须在ETFE树脂通过一定的方法加入促使交联的敏化剂,这样才可以保证在一定的辐照剂量下取得满意的交联效果,但这是一项有相当技术含量的工作。

  一般来说加入敏化剂的方法是先使ETFE在高温下熔融,然后在熔融状态下和敏化剂等添加剂共混,这个温度在300℃左右,而目前市场可售的敏化剂在这么高的温度下均会发生自聚,如果一旦发生自聚,则混好的电缆料根本无法连续挤出,挤包在导体上不成形。针对这种情况采取两种方法,一是开发新的高性能的高温敏化剂,这种方法有些专利,但要合成成功是非常困难的,另一种是改变共混方法,如采用浸渍法,但是效果不能保证,实例也很少,当然最好的办法是采用市场可售的,已被证明是高效的敏化剂,适当地改造熔融共混设备,达到无自聚熔融共混的目的。

  在国内,目前有少数电线厂生产X-ETFE绝缘电线,他们均采用购买国外现成的X-ETFE电缆料,尚无自行开发X-ETFE绝缘料的能力。

2、电子束辐照交联

  X-ETFE绝缘电线辐照剂量在15Mrad左右,但并非经过15Mrad辐照后,X-ETFE绝缘都可能通过交联度验证试验,这表明交联度不够,国外现成的X-ETFE绝缘料也存在这个问题。所以对交联度验证试验有时通过,有时通不过,存在不稳定现象。另一个问题是,辐照后绝缘的颜色有时会发黄。

  为解决上述问题,采取了一些措施,包括采用一定温度下和在惰性气体保护下辐照,采用一定温度下辐照,即辐照设备的束下装置在电线通过部分的温度较环境温度高,这样非常有利于交联过程的完成,甚至在较低的辐照剂量下也能达到要求。无论是一定温度下或惰性气体保护下辐照,这都需要研制专门的装置,而且该装置因不同辐照设备而不同。

3、后处理

  经辐照交联后的X-ETFE绝缘电线中存在氟化氢(HF),且绝缘内有累积电荷,会影响电线寿命,因此要除去氟化氢和累积电荷,这就需后处理。有人对X-ETFE绝缘电线的后处理作了非常细致的研究,主要结论是在真空或氮气保护下,在一定温度条件下,对消除X-ETFE中氟化氢和累积电荷非常有利。氟化氢的产生与辐照剂量有关,在自然状况下,氟化氢等可长时间存在,而加热状态下,绝缘中的氟化氢浓度仅在几十秒到几分钟可下降一半,这主要原因是随着温度升高,自由基能量增加,超过活化能的自由基数目增加,因而衰减速率加快。

  X-ETFE高性能导线用量相当大,目前主要生产厂商是美国Tyco-Raychem公司,我国每年从该公司进口量以亿元计算。在国内虽有极少数企业开发生产这种导线,但限于用进口X-ETFE电缆料,且性能不稳定,因此在国内开展从X-ETFE电缆料开发到生产高质量X-ETFE绝缘电线的研究开发工作意义非常深远。

  
辐照应用网-Netcoke © 2009-转载本文时请保留此链接。

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

联系方式

辐照中心

    小线辐照装置

    大线辐照装置

    片材辐照装置

    小车辐照装置

最新评论

最近发表

辐照相册

    电子辐照加速器结构示意图

友情链接

Powered By 程廓      Mobile:13862195152     Address:china     ZIP Code:xxx

本站关键词: 辐照   辐照中心   辐照加工   辐射加工   辐照交联   辐照消毒   辐照灭菌   辐照电线   辐照电缆   辐照食品   辐照加速器

Auto Publisher Copyright 辐照应用网 All Rights Reserved.  苏ICP备09056980号