Halojensiz alov gecikdirən kabel materialları sahəsində,maqnezium hidroksid (MDH)vəalüminium hidroksid (ATH)iki əsas doldurucu alov gecikdiricisidir və onların seçimi alov gecikdirici dərəcəsinə, emal performansına, uzunmüddətli etibarlılığa və kabelin dəyərinə birbaşa təsir göstərir. Bu məqalə termal parçalanma mexanizminə, kristal morfologiyasına və səth xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Bu sistematik olaraq parçalanma temperaturu, alov gecikdirici səmərəlilik, mexaniki təsirlər, elektrik izolyasiyası və ətraf mühitə davamlılıq, həmçinin xüsusi tətbiq ssenariləri baxımından ikisi arasındakı əsas fərqləri müqayisə edir. O, elmi seçim qərarlarının qəbulu çərçivəsini və mürəkkəb optimallaşdırma strategiyalarını təmin edir.
· Alüminium hidroksid (ATH, Al(OH)₃):
· Parçalanma temperaturu: Aşağı, təxminən 180-220 ℃, endotermik parçalanmaya başlayır, pik həddi 205 ℃.
· İstilik udma dəyəri: nisbətən yüksək, təxminən 1050 J/q.
·Reaksiya tənliyi: 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O↑ (təxminən 34,6 wt% bağlı suyun ayrılması).
·Təsir: İstiliyin udulması, soyudulması və su buxarının seyreltilməsinin buraxılmasının əhəmiyyətli təsirləri onun peroksidin çarpaz bağlanması kimi yüksək temperaturlu emal sistemlərində tətbiqini məhdudlaşdırır.
·Maqnezium hidroksid (MDH, Mg (OH) ₂):
· Parçalanma temperaturu: nisbətən yüksək, təxminən 300-340 ℃, endotermik parçalanmaya başlayır, zirvəsi 330 ℃ ətrafındadır.
· İstilik udma dəyəri: təxminən 1300 J/q.
·Reaksiya düsturu: Mg(OH)₂ → MgO + H₂O↑ (təxminən 31,0 ağırlıq % bağlı suyun ayrılması).
·Təsir: Daha yüksək istilik sabitliyi onu daha yüksək emal temperaturu olan kabel material sistemləri üçün uyğun edir.
·Kristal morfologiyası: ATH adətən qeyri-müntəzəm lövhəşəkilli və ya almaz formalı olur; MDH əsasən altıbucaqlı lövhəşəkilli kristallardır. MDH daha yüksək kristal sərtliyinə və emal avadanlıqlarında nisbətən daha çox aşınmaya malikdir.
· Səth enerjisi: Hər ikisi hidrofilikdir və hidrofobik polimerlərlə zəif uyğunluq təşkil edir. Səthin modifikasiyası (stearin turşusu, silan, titanat və s. ilə örtük) zəruridir və modifikasiya effekti doldurma miqdarını və son performansı təyin etmək üçün açardır.
|
Performans ölçüsü |
Alüminium hidroksid (ATH) |
Maqnezium hidroksid (MDH) |
Kabel Tətbiqləri üçün İlham |
|
Emal uyğunluğu |
Aşağı parçalanma temperaturu, yalnız emal temperaturu ≤ 200 ℃ olan sistemlər üçün uyğundur, məsələn, silan çarpaz bağlama, şüalanma ilə çarpaz bağlama və ya qismən termoplastik örtük materialları. |
Yüksək istilik dayanıqlığı, emal temperaturu 180-300 ℃ olan sistemlər üçün uyğundur, məsələn, peroksid çarpaz bağlı polietilen (XLPE) və yüksək temperaturda ekstrüde edilmiş qabıqlar. |
İlkin seçim meyarları: Əvvəlcədən kabelin istehsal prosesinə (temperatur, kəsmə qüvvəsi) əsaslanaraq seçin. |
|
Alov gecikdirici səmərəlilik |
Yüksək istilik udma dəyəri, əla tüstü bastırma effekti. Lakin eyni alov gecikdirici səviyyəsinə nail olmaq (məsələn, UL94 V-0) adətən daha yüksək doldurma miqdarını (60-65%) tələb edir. |
Vahid kütlə üçün istilik udma daha yüksəkdir və parçalanma qalığı MgO yüksək temperaturda daha sabitdir, nəticədə əmələ gələn karbon təbəqəsinin daha yaxşı qoruyucu təsiri olur. Adətən, doldurma miqdarı ATH-dən bir qədər aşağı olur (55-65% eyni effekti əldə edə bilər). |
MDH damlamanın qarşısını almaq və yanmağın qarşısını almaqda kiçik üstünlüklərə malikdir, xüsusilə yüksək alov gecikdirici tələblər üçün uyğundur (məsələn, IEC 60332-3 Cat A). |
|
Mexanik xassələrə təsiri |
Sərtlik aşağıdır və polimer matrisinə sərtləşdirici təsir zəifdir, lakin yüksək doldurma hələ də möhkəmliyə əhəmiyyətli dərəcədə zərər verir (sınıq uzanmasının azalması ilə). |
Kristalın yüksək sərtliyi matrisə daha əhəmiyyətli sərtləşdirmə təsiri ilə nəticələnir və eyni doldurma miqdarında təsir gücünə və uzanmasına mənfi təsir adətən ATH-dən daha çox olur. |
Yüksək çeviklik tələb edən tətbiqlər üçün (məsələn, zəncirli zəncir kabelləri və robot kabelləri) yüksək doldurma MDH ehtiyatla istifadə edilməli və ya elastik substratlar və ya kompozit modifikasiyalarla kompensasiya edilməlidir. |
|
Elektrik performansı |
Parçalanma məhsulu Al₂O₃ izolyasiya müqavimətini saxlamağa kömək edən əla izolyatordur. Lakin yüksək doldurma həcm müqavimətinə təsir edən çirkli ionları təqdim edə bilər. |
Parçalanma məhsulu MgO, həmçinin Al₂O₃ ilə müqayisədə yaxşı izolyasiyaya və daha az nəm udma qabiliyyətinə malikdir, bu da rütubətli mühitlərdə daha sabit dielektrik xassələri saxlamağa kömək edir. |
Su udduqdan sonra orta və yüksək gərginlikli izolyasiya materiallarının elektrik göstəricilərini ciddi şəkildə yoxlayın. MDH adətən daha yaxşı uzunmüddətli elektrik sabitliyi nümayiş etdirir. |
|
Turşu müqaviməti və çöküntü müqaviməti |
Al₂O₃ qalığı amfoterdir və turşu və ya güclü qələvi mühitlərdə reaksiya verə bilər. Turşu torpaqda uzunmüddətli tətbiq nəzərə alınmalıdır. |
MgO qalığı qələvidir və zəif turşu müqavimətinə malikdir, lakin o, yanma nəticəsində yaranan turşu qazları (HCl, SO₂ kimi) zərərsizləşdirə bilər ki, bu da aşağı aşındırıcı baca qazı tələbləri olan yerlər üçün əlverişlidir. |
Kabeldən istifadə mühitinin (kimyəvi, tunel, okean) turşuluğunu, qələviliyini və rütubətini qiymətləndirin və daha stabil sistem seçin. |
|
Tüstü bastırma xüsusiyyəti |
Əla. ATH, əksər alov gecikdiricilərdən daha aşağı tüstü çıxışı ilə ən səmərəli tüstü basdırıcılardan biri kimi tanınır. |
Əla, lakin eyni doldurma miqdarı ilə tüstü bastırma effekti adətən ATH-dən bir qədər aşağıdır. |
Metrolar və hündürmərtəbəli binalar kimi tüstü toksikliyinə dair ciddi tələbləri olan yerlər üçün ATH və ya ATH əsaslı formulalara üstünlük verilməlidir. |
|
Sıxlıq |
təxminən 2,42 q/sm³ |
təxminən 2,38 q/sm³ |
Formula kabelinin kabel sıxlığı bir qədər aşağıdır, bu, çəki və vahid uzunluğu xərclərini azaltmaq üçün faydalıdır. |
-Aşağı temperatur emal kabelləri: PVC, yumşaq EVA, aşağı tüstü və halogensiz orta aşağı temperatur qabığı, idarəetmə kabelləri
-Ümumi bina naqilləri, ev dekorasiya kabelləri, daxili zəif cərəyan kabelləri
-Xərclərə həssas, böyük miqdarda, alov gecikdirici tələblər V-1/V-2, alov gecikdirici Class C/B
-Aşağı doldurma, yüksək uzanma və yüksək elastikliyə malik zəif alov gecikdirici ssenarilər
-Yüksək temperaturlu emal sistemi: PP, XLPE, şüalanma çarpaz bağlama, silan çarpaz bağlama TPE/TPU
-Yüksək təhlükəsizlik ssenariləri: metro, yüksək sürətli dəmir yolu, gəmilər, nüvə enerjisi, tunellər, xəstəxanalar, məlumat mərkəzləri
-Yeni enerji kabelləri: fotovoltaik, enerji anbarı, külək enerjisi, şarj yığınları, enerji batareyaları kəmərləri
-Yüksək gərginlik/kommunikasiya kabelləri: yüksək izolyasiya, aşağı dielektrik, aşağı tüstü və aşağı toksiklik tələb edir
-Uzun müddətli hava/istiliyə davamlı kabellər: 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ siniflər
Tövsiyə olunan nisbət: ATH: MDH=3:1~1:1
-Emal pəncərəsinin və dəyərinin balanslaşdırılması
-Alov gecikdiriciliyinin və tüstünün yatırılmasının sinergik təkmilləşdirilməsi
-Daha yaxşı mexaniki və ekstruziya sabitliyi
- A sinfi alov gecikdirici, B1 sinfi, UL VW-1, IEC 60332 və s. kimi ciddi standartlara cavab verə bilər
Kabel materiallarında maqnezium hidroksid və alüminium hidroksid arasında mütləq "üstünlük və ya aşağılıq" yoxdur, yalnız xüsusi tətbiq ssenarilərinə əsaslanan "uyğunlaşma". Seçim empirizmdən məlumatlara və mexanizmlərə əsaslanan dəqiq qərarların qəbul edilməsinə keçir.
