Applikazzjonijiet elettriċi tal-polimeri Parti 1

Fil-qasam elettriku, waħda mill-affarijiet essenzjali għall-wajers u l-kejbils elettriċi hija materjali iżolanti u kisi.Għal ħafna snin, il-materjal ta 'insulazzjoni preeminenti għall-kejbils tal-enerġija kien karta mimli biż-żejt minħabba l-proprjetajiet elettriċi eċċellenti tagħha.Għandu wkoll il-kapaċità li jiflaħ grad għoli ta 'tagħbija żejda termali mingħajr deterjorament eċċessiv.Madankollu, minħabba n-natura igroskopika tiegħu, l-għant tal-metall huwa msadda bl-umdità.Kien hemm, għalhekk, ħtieġa twila tinħass għal materjal ta 'insulazzjoni powercable, li kellu taħlita tan-natura mhux igroskopika ta' materjali termoplastiku.

Ir-riċerka kontinwa għal materjal tal-ħolm bħal dan fl-aħħar irriżulta fl-iskoperta tal-polyethylene cross-linked.Il-crosslinking tal-polimeri jirreferi għall-modifika tal-proprjetajiet tal-polimer billi jinduċi rabtiet kimiċi bejn makromolekuli individwali.Billi tgħaqqad il-polimeri bħal aspolyethylene, netwerk tridimensjonali ta 'bonds huwa ffurmat bejn ktajjen tal-polimeri li jżidu l-piż molekulari.Dan huwa analogu għall-mekkaniżmu tal-'lastiku vulkanizzat'.

Il-proċess konvenzjonali ta' 'vulkanizzazzjoni' jinvolvi tisħin u żieda ta' kubrit jew kimiċi oħra biex jiffurmaw crosslinks bejn il-ktajjen twal karatteristiċi ta' molekuli elastomeri.Dan il-proċess beda ħafna ilu u għadu qed jintuża.Il-proprjetà tal-polimeru tiddependi fuq l-ammont ta 'kubrit użat.Aktar ma jkun il-kubrit użat, iktar ikun diffiċli l-prodott, li jiflaħ temperatura ogħla, pressjonijiet u sfidi mekkaniċi għall-integrità tiegħu.Iżda l-vulkanizzazzjoni tal-kubrit għandha żvantaġġi severi fir-rigward tas-saħħa tal-bniedem u l-ambjent u għandha xi żvantaġġi ekonomiċi.Barra minn hekk, jeħtieġ temperatura għolja biex tibda r-reazzjoni kimika u temetti gassijiet riħa u tossiċi kif ukoll biex tipproduċi bosta residwi kimiċi mhux mixtieqa li jridu jitneħħew mill-prodott finali.

'Radjazzjoni inkroċjata' huwa l-metodu ppruvat tajjeb li jevita dawn l-effetti negattivi kollha tal-proċess ta 'vulkanizzazzjoni.Huwa metodu tat-temperatura tal-kamra li fih innifsu vantaġġ importanti fl-ispiża.Huwa kkontrollat ​​faċilment u l-proprjetajiet mixtieqa tal-polimeru jinkisbu sempliċement billi tinbidel id-doża (ħin ta 'irradjazzjoni).Il-materjali trasformati m'huma bl-ebda mod inferjuri għal dawk prodotti mill-vulkanizzazzjoni tal-kubrit.

L-oġġett primarju tal-crosslinking huwa li tittejjeb ir-reżistività termali.Ġeneralment, it-temperatura maximumallowable f'ċirkwit qasir huwa 140⬚C għal kejbil tal-polyethylene mhux crosslinked jista 'jiġi upgradedto 250⬚C mill-proċess ta' crosslinking tar-radjazzjoni.It-tieni l-aktar għan komuni huwa l-effett tal-memorja bħal muri minn tubi li jiċkienu.Din hija l-proprjetà mhux tas-soltu u siewja tal-polyethylene irradjat u hija miżmuma b'mod indefinit fil-polimeru irrispettivament mill-ħin u minn kwalunkwe numru sussegwenti ta 'deformazzjonijiet.Għalhekk, jekk il-polyethylene jiġi irradjat f'forma parzjalment kristallina (jiġifieri taħt il-punt tat-tidwib tiegħu) u mbagħad imsaħħan biex jitneħħew il-kristalli, jista 'jiġi deformat b'mod konsiderevoli (eż. billi jiġġebbed) u mbagħad jerġa' jitkessaħ għal kristalli biex jirriforma fil-forma l-ġdida tiegħu.Jekk il-materjal jerġa 'jissaħħan fuq it-tidwib, dawn il-kristalli jisparixxu u l-polyethylene bħal gomma għandu tendenza li jerġa' lura għall-forma jekk jinżamm waqt l-irradjazzjoni possibilment xhur jew snin qabel.Tubi li jiċkienu huwa manifatturat billi jiġi estruż polimeru fformulat apposta f'tubu u sussegwentement crosslinking dan it-tubu.Wara l-crosslinking, it-tubu jissaħħan, estiż u mkessaħ fil-forma estiża.Dan it-tubu estiż, ladarba jissaħħan mill-ġdid se jinxtorob lura għall-forma oriġinali tiegħu, li huwa dovut għall-effett tal-memorja ta 'crosslinking.Peress li l-molekuli tal-polimeru huma konnessi kimikament ma 'xulxin u m'għadhomx jistgħu jimxu bl-addoċċ, proprjetajiet differenti bħal reżistenza għas-sħana, reżistenza għall-brix, stabbiltà dimensjonali, proprjetà ta' adeżjoni eċċ.Għalhekk, crosslinking jista' jagħti l-proprjetajiet mixtieqa lill-polimeru, jiġifieri toughness, flessibbiltà, reżistenza għall-impatt, reżistenza kimika eċċ. Il-polyethylene irradjat huwa użat ħafna għal films li jinxtorob bis-sħana għall-ippakkjar, inkapsulament u għal konnessjonijiet elettriċi, li jistgħu jinxtorob malajr bis-sħana fuq komponenti oħra. .Għal flessibbiltà, l-installazzjoni tal-wajer/cable crosslinked hija aktar faċli u hija ħielsa minn limitazzjoni ta 'għoli.Barra minn hekk, l-ebda għant metalliku mhu meħtieġ għall-manutenzjoni.Barra minn hekk, il-proprjetajiet tat-tensjoni huma intermedji bejn termoplastiku u anelastomer.