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Progresso nella ricerca sui materiali dello strato a prova di fuoco di Cabl resistente al fuoco
Nov 25, 2017

1. Nastro di mica

Il nastro di mica è il materiale refrattario isolante del cavo resistente al fuoco del nastro di mica, che determina la resistenza al fuoco del cavo resistente al fuoco del nastro di mica. La tipica struttura del cavo resistente al fuoco del nastro di mica è mostrata in figura 1.

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Il nastro di mica è costituito da materiale dielettrico, materiale di rinforzo e adesivo. La mica è ampiamente utilizzata nel campo dell'isolamento elettrico a causa della sua elevata rigidità dielettrica, piccola perdita, alta resistenza al calore ed eccellente resistenza alla corona. Quando si verifica un incendio, la mica assicura che filo e cavo abbiano una maggiore resistenza al fuoco e isolamento. Ci sono due tipi di mica nel nastro di mica: mica naturale e mica sintetica. Esistono molti tipi di mica naturale e ci sono due tipi di moscovita e mica come materiali isolanti elettrici. Allo stato attuale, la mica sintetica ha solo valore pratico. Le proprietà elettriche del moscovita a temperatura ambiente sono migliori di quelle della mica e della mica di fluoro, ma le loro proprietà isolanti diminuiscono bruscamente a temperature elevate. Pertanto, in Cina, mica o mica di fluoro con una migliore resistenza al fuoco viene spesso utilizzata per realizzare nastri di mica per cavi resistenti al fuoco.


I materiali di rinforzo sono usati per migliorare la resistenza dei nastri di mica e ridurre il danno della carta di mica. Il tessuto in fibra di vetro e il film polimerico sono attualmente due tipi di materiali di rinforzo comunemente usati. Il tessuto in fibra di vetro con nastro di mica rinforzato con tessuto di vetro intrecciato di seta senza alcali è suddiviso in rinforzi di rinforzo su un lato e su due lati. A causa del processo di produzione arretrato, il nastro di mica per uso domestico utilizzato per cavi resistenti al fuoco è costituito principalmente da tessuto in vetro bifacciale, in modo da ridurre il distacco di mica, ma il doppio rinforzo determinerà un aumento del diametro del cavo e un aumento dei costi. In paesi stranieri, il rinforzo su un solo lato è il metodo principale per ridurre il costo, migliorare la resistenza e le proprietà elettriche dello strato di sinterizzazione di mica e ridurre il diametro del cavo.


Allo stato attuale, il film polimerico ha film di poliestere, film di polietilene e così via. L'uso di film polimerico come materiale di rinforzo può ridurre il costo e migliorare la resistenza all'abrasione e la levigatezza della superficie. Tuttavia, è necessario assicurarsi che i prodotti di combustione non distruggano l'isolamento del nastro di mica e che l'allungamento del nastro di mica non sia troppo grande se la resistenza del nastro di mica è sufficientemente elevata. La funzione dell'adesivo è combinare la carta di mica con il materiale di rinforzo, che ha un'influenza decisiva sulla resistenza al calore e sull'isolamento ad alta temperatura del nastro di mica. Gli adesivi devono soddisfare l'elevata forza di adesione tra la carta di mica e il tessuto di vetro, il nastro di mica ha una certa flessibilità e la flessione del bordo, il contenuto inorganico del legante è alto, i tre sono indispensabili.


È stato discusso il processo generale di sviluppo dei leganti per nastri di mica resistenti al fuoco in patria e all'estero. Il nastro di mica preparato con adesivo naturale ha un basso isolamento, quindi l'adesivo in poliestere è sviluppato. Ma l'adesivo in poliestere ha una scarsa coesione, ritiro, ed è facile da essere screpolato e degradato da alcali, cloruri, solvente organico e acqua, quindi è stato sviluppato adesivo resina epossidica. Gli adesivi epossidici sono stati ampiamente utilizzati a causa del loro alto isolamento e delle buone proprietà complete, ma sono ancora inadeguati ad alte temperature e isolamento. La resina siliconica ha una buona resistenza alle alte temperature e all'isolamento, specialmente dopo la combustione del legante siliconico, SiO2 ha buone proprietà di isolamento elettrico, quindi è spesso usato in resina epossidica non può essere competente.


2. Materiali isolanti minerali

Il cavo refrattario isolato minerale è un cavo costituito da uno o più conduttori che sono isolati dalla polvere minerale compressa nella guaina metallica. Il suo materiale isolante refrattario è costituito da materiale isolante di riempimento e guaina metallica, e le due sono tutte inorganiche, il che rende il cavo resistente al fuoco isolato minerale hanno vantaggi incomparabili sotto l'aspetto della resistenza al fuoco. La struttura tipica del cavo refrattario isolato minerale è mostrata in figura 2.

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I materiali isolanti per cavi resistenti al fuoco isolati in minerali sono generalmente fatti di ossido di magnesio. Come materiale di riempimento isolante per cavi resistenti al fuoco isolati in minerali, devono essere soddisfatte due condizioni: elevato isolamento elettrico ad alta temperatura e alta temperatura. Stabilità del materiale a bassa conduttività e energia reticolare dei cationi di valenza e vi è abbondanza di spazio, al fine di ridurre la conduzione ionica, quindi non tutti gli ossidi refrattari sono resistenti alle alte temperature e buoni materiali isolanti.


La resistenza alle alte temperature degli ossidi di gruppo BeO, MgO e Al 2 O 3 di classe II e III può soddisfare i requisiti dei cavi refrattari isolati con minerali, ma quasi solo l'ossido di magnesio può essere utilizzato come materiale isolante ad alta temperatura sotto forma di isolamento in polvere . Il materiale di riempimento isolante del cavo resistente al fuoco isolato minerale non è solo uno di ossido di magnesio, ma anche altri materiali inorganici con maggiore resistenza al calore.

I materiali di guaina metallica di cavi resistenti al fuoco isolati minerali sono rame, lega di rame e acciaio inossidabile.

La composizione del materiale ignifugo cavo isolato minerale determina che ha evidenti vantaggi e svantaggi, i vantaggi sono i seguenti: la resistenza al fuoco di materiale isolante refrattario e affidabile; tutti i componenti, dalle sostanze inorganiche non bruciano, non dalla diffusione della fiamma, non rilasciano sostanze tossiche; avendo resistenza ai danni meccanici, flusso di carico, morso anti morso degli animali, caratteristiche di lunga durata ecc.

Gli svantaggi dei cavi refrattari isolati con minerali sono indicati come segue:

(1) il processo di produzione è complesso. Il processo di produzione del cavo resistente al fuoco minerale isolato con un metodo di colonna di porcellana di ossido di magnesio prefabbricato, il metodo di riempimento automatico di polvere di ossido di magnesio e il metodo di saldatura ad arco continuo, ogni processo è molto complesso.

L'installazione e la tecnologia di costruzione sono complesse. Materiali per cavi resistenti al fuoco isolati minerali

La sua composizione e struttura lo rendono più complesso nell'installazione e nella costruzione rispetto ad altri cavi, principalmente perché non è facile da piegare e richiede un gran numero di teste dei cavi, e la produzione della testa del cavo è più complicata.


L'ossido di magnesio è facile da umidificare, quindi ha requisiti rigorosi per il luogo e il collegamento del cavo di cavo resistente al fuoco minerale isolato, in modo da evitare il cortocircuito causato dall'umidità di ossido di magnesio.

In quarto luogo, il prezzo è più alto. A causa della sua composizione materiale speciale, processo di produzione, elaborazione di connessione e altri aspetti dello speciale, rendendo il suo prezzo superiore rispetto ad altri cavi. La produzione di cavi con isolamento minerale iniziò in Francia e in Inghilterra negli anni '30 e si sviluppò rapidamente. Nel nostro paese, lo sviluppo di cavi con isolamento minerale è iniziato in ritardo, sebbene lo Shanghai Cable Research Institute sia in grado di produrre, ma le varietà, le specifiche e altri paesi esteri presentano un grande divario. Viene descritto lo sviluppo di base di cavi refrattari isolati con minerali in Cina. Allo stato attuale, le sue prestazioni di protezione dalle radiazioni sono più sotto la condizione della radiazione nucleare.


3. Strato isolante refrattario ceramico rapido

Il materiale refrattario isolante del rapido cavo refrattario ceramico è un composito a matrice polimerica. Può essere rapidamente trasformato in porcellana a bassa temperatura. Pertanto, si chiama materiale rapido refrattario in ceramica a bassa temperatura. Buona lavorabilità, isolamento, flessibilità nei materiali compositi polimerici sono ambiente, simile al normale strato isolante del cavo isolante; nella fiamma ad alta temperatura, i polimeri sono stati bruciati, riempitivo inorganico a porcellana veloce certa temperatura, la superficie del conduttore per formare uno strato di guscio isolante refrattario. Per garantire l'integrità della linea. Può essere resistente al fuoco e isolato in uno, e può essere utilizzato solo come strato refrattario. Inoltre, il cavo ceramico resistente al fuoco può utilizzare l'apparecchiatura e il processo di produzione di cavi ordinari esistenti, senza aggiungere nuove attrezzature e adeguare il processo. La tipica struttura del cavo ceramico resistente al fuoco è simile a quella della struttura del cavo comune, come mostrato nella Figura 3

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Lo strato refrattario isolante è composto da polimero e riempitivo inorganico. Il polimero come materiale matrice fornisce proprietà di base per il materiale del cavo; riempitivo inorganico come componente di porcellana, fornisce la base materiale per la porcellana residua. In teoria, i materiali in gomma e plastica utilizzati per fili e cavi ordinari possono essere utilizzati come materiali matrice, come polietilene, polipropilene, polivinilcloruro, gomma o elastomero, come gomma etilene propilene, elastomero EVA, elastomero POE, gomma siliconica, ecc. .


Il polietilene ha eccellenti proprietà fisico-chimiche, non tossico, emette anidride carbonica e acqua durante la combustione, produce meno fumo, ma le sue scarse prestazioni di resina ritardante di fiamma, indice di ossigeno puro è solo circa del 17%, bruciore a goccia grave, per materiale refrattario a requisiti più elevati per lo sviluppo di polietilene ritardante di fiamma non hanno portato piccole difficoltà. La quantità di filler totale è eccessiva, il che causerà effetti negativi sull'elaborazione e sulle prestazioni del prodotto. Il polipropilene è simile a quello del polipropilene.


Il PVC ha eccellenti proprietà ritardanti di fiamma, che lo rendono ampiamente utilizzato nei cavi e nei cavi. Ma dal presente lavoro, l'espansione del volume è molto grave nella combustione, e come lo strato refrattario isolante del cavo refrattario ceramico veloce, la dimensione dello strato refrattario non dovrebbe essere cambiata troppo durante la combustione. L'elastomero di gomma di etilene propilene è un tipo di prestazione eccellente, le prestazioni di combustione di polietilene e polipropilene e altri simili, ma ha proprietà di riempimento migliori, possono mantenere una buona prestazione globale nella quantità di imballaggio è maggiore, ma dal punto di vista attuale, non ha difetti di espansione della combustione del cloruro di polivinile.


La gomma siliconica ha un'eccellente resistenza alle alte temperature e alle basse temperature, una combustione lenta e meno rilascio di calore. Può essere usato come materiale per cavi per lungo tempo a temperature elevate. La gomma siliconica come materiale refrattario isolante è un altro vantaggio: quando viene decomposto, produrrà un gran numero di SiO2 per lo strato ceramico refrattario per fornire la base del materiale, quindi, utilizzando la gomma siliconica come materiale di base, è possibile ridurre la quantità di riempitivo inorganico, per garantire le prestazioni del sistema composito. I filler inorganici nell'isolamento refrattario comprendono filler ritardanti di fiamma e filler ritardanti di fiamma. I riempitivi ritardanti di fiamma comunemente utilizzati sono idrossido di magnesio e idrossido di alluminio, e i riempitivi non ritardanti di fiamma comunemente usati sono polvere di vetro, polvere di ceramica, talco, argilla, fibra di vetro, ecc. Al fine di garantire le prestazioni di lavorazione e le proprietà meccaniche di i compositi, eletti, sono un agente per il trattamento della superficie riempitivo e riempitivo opportunamente sagomato. Al fine di garantire la porcellana e la compattezza del residuo, occorre prestare attenzione al coordinamento di cariche inorganiche con punto di rammollimento alto e basso. Al fine di garantire l'isolamento ad alta temperatura della pasta di porcellana, è necessario prestare attenzione alla composizione delle cariche selezionate, se non è possibile selezionare la carica con più alto contenuto di metallo alcalino, in modo da evitare l'isolamento ad alta temperatura del pasta di porcellana.


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