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耐火電纜中云母帶與陶瓷化硅橡膠的性能要求

發(fā)表日期:2024-04-22 15:35:56   瀏覽次數:

一、耐火云母帶

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耐火云母帶是用有機硅膠粘合合成云母紙或金云母紙,雙面或單面結構,分別以電工用無(wú)堿玻璃布或有機薄膜為補強材料,經(jīng)上膠、復合、烘、分切而成。云母紙應符合GB/T 5019.4—2009的要求。玻璃布應是由無(wú)堿玻璃制成的連續長(cháng)絲玻璃纖維,應是織布狀態(tài),其漿劑含量按重量計應不大于2%。所涉及的薄膜應符合GB/T 13542.6—2006的要求,且只要薄膜性能符合其要求,可使用不同類(lèi)型的薄膜。

耐火云母帶材質(zhì)間應粘合均勻,無(wú)諸如氣泡、針孔、云母紙斷裂之類(lèi)的缺陷,若為玻璃布補強,不允許有玻璃布抽絲;若為薄膜補強,不允許有撕裂、折皺的現象。

成卷供應的材料,應能連續開(kāi)卷而不引起損傷,開(kāi)卷所需的力應大致均勻。

耐火云母帶的厚度及允許偏差應符合表1規定。

1 耐火云母帶的厚度及允許偏差(單位:mm

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耐火云母帶的推薦寬度為6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm,標稱(chēng)寬度及偏差見(jiàn)表2,其他寬度可由供需雙方商定。全幅寬材料及片狀材料修整后的最大寬度通常為860mm。

2 耐火云母帶的標稱(chēng)寬度及偏差(單位:mm

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耐火云母帶機械性能和介電性能應符合表3規定。

3 耐火云母帶的機械性能和介電性能

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二、 陶瓷化硅橡膠

陶瓷化硅橡膠是以硅橡膠為基材,加入成瓷助劑和功能填料,經(jīng)一定加工工序制成的特種硅橡膠耐火材料。陶瓷化硅橡膠在常溫下具有普通硅橡膠材料的一般屬性,在600℃及以上高溫或火焰下可迅速燒結成堅硬的陶瓷化殼體,從而賦予材料優(yōu)異的耐火、隔熱、抗沖擊等特性。

相比無(wú)機耐火材料,陶瓷化硅橡膠具有成型工藝簡(jiǎn)單多樣,防水防潮,無(wú)毒無(wú)害,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在耐火性能方面也毫不遜色,并具有更優(yōu)的隔熱效果。

陶瓷化硅橡膠中主要包含了生膠和填料等,由于填料填充量較高,因此填料的種類(lèi)、粒徑等對最終陶瓷體的形成有決定作用,并決定了陶瓷體的微觀(guān)結構和其他性能。

1)生膠。主要使用甲基乙烯基硅橡膠(例如國產(chǎn)110-2硅橡膠)。也可使用高溫硫化乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡膠,即二甲基乙烯基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物(例如國產(chǎn)110-4S硅橡膠),這種硅橡膠可以用加成硫化體系硫化,硫化膠的撕裂強度高、壓縮永久變形低,適用于耐火硅橡膠密封條。若需要耐燒蝕性更好的材料,可選用苯基硅橡膠,也可選用甲基苯基乙烯基硅橡膠(例如國產(chǎn)120-2苯基硅橡膠)。苯基硅橡膠的燒蝕率約為乙烯基硅橡膠的1/2,因價(jià)格高昂,僅用于特殊用途。

2)補強填料。陶瓷化硅橡膠的補強填料采用白炭黑,主要是氣相法白炭黑,也用沉淀法白炭黑。經(jīng)過(guò)表面處理(表面處理劑有硅烷偶聯(lián)劑、八甲基環(huán)四硅氧烷)的白炭黑可以有效改善硅橡膠硫化膠的強度,提高疏水性。

3)增量填料。增量填料對硅橡膠只起很弱的補強作用,一般與白炭黑并用,以調節硅橡膠硫化膠的硬度、改善膠料的工藝性能(如擠出性能)和降低成本?常見(jiàn)的增量填料有石英粉、硅藻土、氧化鋅、鈦白粉、滑石粉和碳酸鈣等?用硅烷偶聯(lián)劑處理的石英粉,不但提高了補強性,還能起燒結粘結劑的作用,利于陶瓷化?

4)成瓷填料。目前陶瓷化硅橡膠添加的成瓷填料一般是層狀硅酸鹽類(lèi)礦物填料,呈晶體結構,具有高熔點(diǎn)(高耐火度)和高燒結度,且具有優(yōu)良的電絕緣性能,代表性品種有以下幾種。

云母。云母是一種復雜的硅酸鹽,種類(lèi)眾多,系層狀晶體,晶系多樣,熔點(diǎn)約為1800℃,甚至更高?用于陶瓷化硅橡膠的云母主要包括白云母和金云母?白云母是雙八面體堿性硅酸鋁,是通過(guò)鉀離子層彼此弱粘結的硅酸鋁片的層狀結構,成分為KAl3Si3O10(OH)2?金云母是三八面體堿性硅酸鋁,是通過(guò)鉀離子層彼此弱粘結的硅酸鋁鎂片的層狀結構,成分為KMg3AlSi3O10(OH)2。白云母有較好的電絕緣性和耐火性,與金云母相比,燒結體尺寸穩定性和電性能較好,因此電纜之類(lèi)的電氣制品常用白云母。但是金云母在1000℃高溫下燒結體的強度比白云母高。

硅灰石。硅酸鈣填充劑也是硅橡膠重要的成瓷填料,主要有硅灰石、硬硅鈣石、雪硅鈣石,針鈉鈣石、錳硅灰石等,其中以硅灰石應用最多?硅灰石是天然的偏硅酸鈣(CaSiO3),三斜晶系,熔點(diǎn)為1540℃?用于陶瓷化硅橡膠的硅灰石為α-CaSiO3,以長(cháng)徑比2:1~5:1為宜(過(guò)高時(shí)擠出品的表面會(huì )失去平滑性)?

高嶺土。高嶺土是以天然高嶺石為主要成分的粘土,化學(xué)成分為水合硅酸鋁(Al2O3·2SiO2·2H2O),晶體為假六方片狀,熔點(diǎn)約為1785℃?使用表面處理的煅燒高嶺土更有利,可改善物理強度和電絕緣性能?

陶瓷化硅橡膠技術(shù)性能應符合表4規定。

4 陶瓷化硅橡膠的技術(shù)性能

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5g待測樣品,用分析天平精確稱(chēng)重后放入坩堝中,再次稱(chēng)重后,放入已加熱到(950±40的馬弗爐中,繼續保溫3h,關(guān)閉馬弗爐溫度控制系統,用火鉗取出坩堝,置于干燥環(huán)境下冷卻至室溫,用分析天平精確稱(chēng)重,按照下面公式計算灼燒后殘留量(以百分數形式表示)

灼燒后殘留量=灼燒后質(zhì)量/灼燒前質(zhì)量×100%


 
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