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[氟塑料缆] X－ETFE航空航天用辐照交联电线电缆
P:2010-05-13 10:23:29
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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。
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。
pulling-in dog - 穿模夹头(拉线机穿模时用于夹住线端) （0） 投诉
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