銅絲發(fā)黑的原因是多種因素造成的,不僅僅是配方問題,,還與銅絲本身所處的狀態(tài),、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝,、電纜的結(jié)構(gòu),、護套橡膠配方、生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān),。
導(dǎo)致銅絲發(fā)黑的原因
1,、拉絲乳化油池面積較小,回流管道短,,且密封,,造成散熱慢,導(dǎo)致乳化液油溫度高,。
2,、是銅絲退火原因造成的。 ① 連拉連退的冷卻水一般都是用自來水,、地下水,,由于水質(zhì)各地不盡相同,有些地區(qū)水質(zhì)的PH 值較低,,只有5.5~5.0(正常是7.0~7.5),,把原來乳化液中抗氧化油膜都清洗掉了,退火后的銅線易氧化,、發(fā)黑; ② 在普通拉絲機拉好的成品銅絲在另一條退火線上退火,,冷卻水也沒有使用抗氧化劑,,抗氧時間短,很快就會出現(xiàn)氧化發(fā)黑現(xiàn)象,;
3,、是一些老廠還沿用退火缸來退火,,以下幾種原因也會造成氧化、發(fā)黑: ① 該退火缸螺母沒擰緊,,沖完二氧化碳或高純氮后漏氣,; ② 出缸的銅線溫度過高,超出30℃時,; ③ 拉絲乳化液保養(yǎng)不夠,,PH 值過低; 這些情況夏天氣溫高時較為常見,,乳化液不停地使用會有所損耗,,溫度高時則損耗較快,如果不及時補充新的原油,,這時候含脂肪量很少,,再加上氣溫高,乳化液的溫度也可能超出45℃,,就很容易造成氧化發(fā)黑了,。
4、再另外一種情況是,,由于目前普遍使用高速拉絲,,其速度提高了,相對散熱時間減少了,,給氧化帶來了一定空間與時間,。 因此,建議生產(chǎn)廠家多注意乳液的含脂量情況,,使用溫度,,PH 值的等是否恰當(dāng),春天黃霉雨季節(jié)細(xì)菌繁殖較快,,可使用殺菌防霉劑,,夏天可用抗氧化劑,解決氧化,、發(fā)黑問題就不成問題,。 ▎原因 1、成品模的變形量太小所致,; 2,、模具鑲套的外圍及前方?jīng)]有密封好。
▎解決方法 成品模出口方向加一個橡皮墊,,然后螺紋壓緊成品模,,解決漏油的問題。
成品模的變形量偏小,是常犯的錯誤,,單模變形需有一個最小的變形量,,產(chǎn)生的壓力才可能大于金屬的屈服極限,才可以實現(xiàn)是塑性變形,,尺寸才能穩(wěn)定,,單線表面才會有冷拉產(chǎn)生的光照。
引起線圈發(fā)黑的原因
在生活上,,我們經(jīng)常會用到各種使用線圈的產(chǎn)品,,如馬達、喇叭,、助聽器,、遙控玩具、無線充電器,、電源開關(guān),、電腦······線圈發(fā)黑是因為銅線的氧化,線圈的主要材質(zhì)基本使用銅線,,而金屬都會氧化,,所以我們就會看到線圈發(fā)黑的情況。 1,、技術(shù)原因:以前我國內(nèi)大多數(shù)廠家均使用通用性的銅桿,,銅含量數(shù)可達到99.95%,不過就算日此,,銅之中還是存在這O ,。原因銅本身不是無氧銅,在加工過程中銅的表面難免會與空氣接觸而出現(xiàn)氧化,。到了現(xiàn)在國內(nèi)引進了無氧銅的先進生產(chǎn)技術(shù),,以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅生產(chǎn)技術(shù),使整個銅線行業(yè)均用上了無氧銅,,這無疑已經(jīng)是大大的改善了銅絲的發(fā)黑問題,。不過由于對銅桿的加工,特別是韌煉工藝的運用和成品銅線芯存放的條件不好,,使令到銅線本身還是會有輕微的氧化,。
2、絕緣層的材料問題:絕緣漆可以分為浸漬漆,、漆包線漆,、覆蓋漆、硅鋼片漆,、防電暈漆等五類,。其中浸漬漆就是用作于浸漬處理電機,電器線圈的。浸漬漆可以起到一個填充絕緣系統(tǒng)中的間隙和微孔,,并在被浸漬物表面形成連續(xù)漆膜,并使線圈粘結(jié)成一個結(jié)實的整體,,有效提高絕緣系統(tǒng)的整體性,,導(dǎo)熱性,耐潮性,,介電強度和機械強度的性能,。其次也是起到散熱的作用,如果絕緣漆在浸透時,,烘干后的線圈可以看做為一個整體,,內(nèi)外層熱量能夠輕易的傳導(dǎo),從而起到散發(fā)熱量的作用?,F(xiàn)在我國的浸漬漆,、絕緣油生產(chǎn)工藝、制備方法,、專利配方技術(shù)資料還是相對比較落后的,,生產(chǎn)加工的浸漬漆基本都只起到短暫的作用,時間一長就會出現(xiàn)掉落,,失效的現(xiàn)象,。
3、使用的問題:我們在使用線圈銅線的過程中,,經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的問題—碰撞摩擦,,沖洗較慢,水分大量與線圈接觸,,使用廢機油潤滑,,造成導(dǎo)體表面有殘留物和絕緣層的破壞,在后續(xù)加工時造成導(dǎo)體氧化,;
4,、銅線退火工藝:銅線退火指就是將銅線緩慢加熱到一定的高溫后持續(xù)保持一段時間,然后以相應(yīng)的速度冷卻的一種金屬熱處理,。銅線退火可以起到了就降低硬度,,改善切削加工性、消除殘余應(yīng)力,,穩(wěn)定尺寸,,減少變形與裂紋傾向;細(xì)化晶粒,,調(diào)整組織,,消除組織缺陷。不過一旦在生產(chǎn)過程之中溫度高于50 ℃出罐,規(guī)定抽氣時間不足,、SO2含量高,,保護氣體不純就會造成退火的不足,一段時間過后銅線就會容易發(fā)黑,。
線圈銅絲發(fā)黑的原因是多種因素造成的,,不僅僅是以上的四個因素問題,還與銅絲本身所處的狀態(tài),、線圈加工工藝,、硫化工藝、線圈的結(jié)構(gòu),、配方,、線圈生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān)。
橡套電纜銅絲發(fā)黑的原因
銅絲發(fā)黑的原因是多種因素造成的,,不僅僅是橡皮的配方問題,,還與銅絲本身所處的狀態(tài)、橡膠加工工藝,、橡膠硫化工藝,、電纜的結(jié)構(gòu)、護套橡膠配方,、生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān),。
1、橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑的原因分析
銅絲本身的原因在廿世紀(jì)五十到六十年代,,國內(nèi)大多數(shù)廠家均使用普通銅桿,,銅含量為99.99%,均為有氧銅桿,,生產(chǎn)方法都是銅錠加熱后經(jīng)多道壓延后制得黑色銅桿,,經(jīng)過大、中,、小拉將銅桿制成比較細(xì)的銅絲,。因為銅本身不是無氧銅,在加工過程中銅絲表面難免出現(xiàn)氧化,。到了廿世紀(jì)八十年代,,國內(nèi)引進了無氧銅桿的先進生產(chǎn)技術(shù),以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅桿生產(chǎn)技術(shù),,使整個電線電纜行業(yè)均用上了無氧銅桿,,這無疑是改善了銅絲的發(fā)黑問題。但由于對銅桿的加工,,特別是韌煉工藝的掌握以及加工好的銅線芯存放的條件不好,,使銅線芯本身已有輕微的氧化,,這也是銅絲發(fā)黑的原因之一。
橡膠配方的原因廿世紀(jì)五十年代,,橡膠絕緣均采用天然膠和丁苯膠并用配方,。由于絕緣橡皮直接與銅線接觸,所以就不能直接使用硫磺作硫化劑,,即使用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑,。必須使用一些能夠分解出游離硫的化合物,如前面提到過的促進劑TMTD ,、硫化劑VA-7,同時還要配合一些硫化促進劑來提高硫化速度和硫化程度,,確保絕緣橡皮的物理機械性能和電氣性能,。但從絕緣橡皮的彈性、強力和永久變形看,,都不如加有硫磺的橡皮(如果不考慮銅絲發(fā)黑的話),。幾十年的實踐已經(jīng)證實TMTD 無法解決銅絲的發(fā)黑問題。另外,,絕緣橡皮要有各種顏色,,紅、藍,、黃,、綠、黑是基本顏色,,這些顏色的出現(xiàn)也會促使橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑,。配方中的主要填充劑是輕質(zhì)碳酸鈣和滑石粉,由于價格的關(guān)系,,有些廠家為了降低成本,,用價格特別便宜的碳酸鈣和滑石粉,這些填充劑粒子粗,、游離堿的含量大,、雜質(zhì)多,,所以物理機械性能比較差,,電性能不好,還容易造成銅絲發(fā)黑,。還有的廠用活性超細(xì)碳酸鈣來提高絕緣橡皮的物理機械性能,,而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的,這種酸也是促使銅絲發(fā)黑的原因,。硫化劑VA-7的使用,,可以改善銅絲發(fā)黑,,但由于硫化程度不夠,橡皮的永久變形大,,會造成橡皮發(fā)粘,。特別是加入促進劑ZDC 以后,提高了硫化速度,,為了防止焦燒,,還要加入促進劑DM 來延緩焦燒時間。從促進劑ZDC 的結(jié)構(gòu)看,,是在TETD 結(jié)構(gòu)中兩個相連接的硫中間接上一個金屬鋅,,結(jié)構(gòu)式為: S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-Zn-S-C-N < H5C2 H5C2 與TETD 結(jié)構(gòu)式 S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-S-C-N < H5C2 H5C2 十分接近,在配方中還無法避開和秋蘭姆相似的結(jié)構(gòu)銅絲發(fā)黑可能時間略長一點,,但沒有從根本上解決,。
2、從電線電纜結(jié)構(gòu)分析
銅的催化老化是橡皮發(fā)粘的重要原因前蘇聯(lián)電纜科學(xué)研究院試驗證明:硫化過程中銅從與橡膠接觸處滲入到絕緣橡膠中,,1.0-2.0mm 厚度的絕緣橡皮含銅0.009-0.0027%,。眾所周知,微量銅對橡皮有極大的破壞作用,,也就是我們通常說的重金屬對橡膠的催化老化,。在絕緣硫化過程中,秋蘭姆析出若干游離硫與銅反應(yīng),,形成活性含銅基團: CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化時,,較弱的-S-S-鍵斷裂,形成活性含銅基:Cu-S-,,它與橡膠作用,,同時與氧作用,破壞橡膠的長鍵分子,,使橡膠變軟變粘,,是低分子鏈的組合。法國橡膠研究院研究發(fā)粘重現(xiàn)問題時也指出:如果橡膠中含有有害的金屬,,如:銅,、錳等重金屬鹽類,那么不管促進劑的種類,,均會發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象,。
橡套電纜中硫磺向絕緣橡皮和銅線表面的遷移前蘇聯(lián)科學(xué)家應(yīng)用放射性同位素證實了電纜護套橡膠中硫擴散的可能性。以天然橡膠為基的硫化膠中,,在130-150℃的溫度下,,游離硫的擴散系數(shù)約為10-6cm2/s。連續(xù)硫化的生產(chǎn)廠,,硫化護套橡膠時,,溫度在185-200℃之間,,這個擴散的系數(shù)就更大。由于橡套游離硫的擴散,,改變了秋蘭姆橡膠的結(jié)構(gòu),,可能形成多硫鍵。這些多硫化合物通過化學(xué)分解和化合實現(xiàn)遷移,,即' 化學(xué)擴' ,。由于遷移的結(jié)果,不僅可改變絕緣橡皮的結(jié)構(gòu),,降低其耐熱性,,而且硫與銅表面反應(yīng),形成硫化銅和硫化亞銅,,導(dǎo)致銅線發(fā)黑,。反過來,硫化銅和硫化亞銅加速橡膠的老化,,又導(dǎo)致發(fā)粘現(xiàn)象的發(fā)生。
3,、加工工藝方面的原因
橡料加工方面的原因在以天然膠和丁苯膠并用為基礎(chǔ)的絕緣配方中,,天然膠需要通過塑煉來提高橡膠的可塑性。有些大廠為了產(chǎn)量,,用密煉機塑煉,,還要加入少量的化學(xué)增塑劑--促進劑M 來提高塑性。如果塑煉溫度和生膠濾橡時的溫度控制不好,,出現(xiàn)140℃以上的高溫,,當(dāng)生膠放到開煉機上緩慢通過滾筒,而上面的積膠由于受到熱氧和促進劑M 的同時作用,,會發(fā)現(xiàn)橡膠表面好象涂了一層油,,實際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進下斷鏈比較嚴(yán)重,產(chǎn)生了比較軟和粘的較小分子量橡膠,。雖然后來與丁苯膠并用混煉出絕緣橡料,,這些小分子量的天然膠被均勻地分散在膠料中,這些膠料擠包在銅絲上進行連續(xù)硫化后,,當(dāng)時可能看不出什么問題,,但已經(jīng)為橡膠粘銅絲埋下了一個隱患,也就是說,,這些小分子量的天然膠將首先出現(xiàn)局部粘銅絲現(xiàn)象,。絕緣橡皮加硫化劑和促進劑的工藝也十分重要。有些小廠在開煉機上加硫化劑,,就是將裝有硫化劑的罐子,,在滾筒的中部倒入,,中間很多,而兩邊較少,。當(dāng)硫化劑吃入橡皮中,,翻三角的次數(shù)較少,會使硫化劑在橡料中分布不均勻,。這樣在擠包連續(xù)硫化時,,含硫化劑比較多的地方很容易出現(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象,在發(fā)黑的地方時間一長,,還會出現(xiàn)橡皮粘銅絲的現(xiàn)象,。
絕緣橡皮硫化方面的原因有些企業(yè)為了追求產(chǎn)量,連續(xù)硫化管只有60米長,,蒸汽壓力是1.3Mpa, 而硫化速度要開到120米/分,,這樣絕緣橡膠在管中的停留時間只有30秒。橡皮本身是熱的不良導(dǎo)體,,絕緣線芯表面溫度大于190℃,,當(dāng)溫度傳熱到與銅線接觸的里層橡皮時,又被銅線吸熱,,銅線升溫到與里層橡皮溫度接近時,,硫化的橡皮電線芯已經(jīng)出硫化管了。這樣里層橡皮溫度比較低,,大約為170℃,,停留只有幾秒鐘就出硫化管,進入冷卻和收線,,絕緣橡皮就會硫化不足,。為了達到足夠的硫化。促進劑TMTD 的用量(作硫化劑用)高達3.4%,,過量的硫化劑,,在硫化過程中放出的游離硫也多,除供交聯(lián)橡膠分子外,,還有多余的游離硫,。這是促使銅線表面發(fā)黑的原因。
總之,,解決銅線發(fā)黑的問題,,難度仍然較大,從銅絲到橡皮的每一道工序都要認(rèn)真對 待,,才能取得較好的效果,。膠種選擇和硫化體系的采用仍是問題的關(guān)鍵所在。這個問題的解決需要經(jīng)歷時間的考驗,。
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