8月29日,由上海化塑汇主办的2017年度电线电缆创新材料及应用高峰论坛在上海浦东隆众举行,苏州铂玛作为嘉宾企业受邀参加了本次论坛,苏州铂玛总工程师王登辉在会上作了题为《陶瓷化材料简介及在耐火电线电缆中的应用》主题的报告,分享了苏州铂玛的先进发展经验和未来发展思路。
王登辉总工程师的报告分享分为两个部分,第一部分是简介,什么是陶瓷材料?为什么可以用陶瓷材料?第二部分是陶瓷化材料的应用,为什么要用陶瓷聊?怎么使用陶瓷材料?
据王登辉的汇报,陶瓷化材料是一款新颖的材料,新的技术要想实现客户的最终应用还有很大的距离,很长远的路要走。电线电缆中有一种耐火型电缆,一是结构性耐火,二是材料性耐火,其目的是在火灾情况下保持一定时间的紧急通电,以利于救援和逃生。耐火电缆一般需要经历燃烧实验、震动实验、喷淋实验的考核才能合格。结构性耐火和材料性耐火是相辅相成的,结构性耐火是氧化镁+铜套管,材料性耐火最常见的是云母带以及陶瓷材料和其他材料。
苏州铂玛新材料有限公司 总工程师 王登辉
演讲题目:陶瓷化材料简介及在耐火电线电缆中的应用
陶瓷料是以适当的载体陶瓷粉形成的材料,陶瓷粉以挤出方式制作就会形成陶瓷化硅橡胶和陶瓷化聚烯烃两大类;以涂覆方式制作就会形成溶剂型陶瓷泥和承载型陶瓷泥,各有不同的作用;以绕包方式制作就会变成陶瓷化复合带;其中挤出方式最为快速连续。耐火材料需要能够在火灾情况下(耐火试验条件下)形成连续的自支撑结构、具有一定的强度和电气性能。
陶瓷粉在陶瓷化材料的应用,王登辉做出了三点总结,化学反应成瓷,填充的填料之间可以通过化学反应直接生成具有陶瓷化效果的无机残存物,可以使用有效成份的前驱体;共熔烧结成瓷,使用助熔剂和无机填料产生的“合金效果”,在低温下快速形成具有陶瓷化效果的合金体;共晶反应成瓷,使用可反应生成SiO2的物质,其分解出的SiO2与硅酸盐分解产物形成共晶反应,形成陶瓷化产物。
基于这三方面机理: 反应型填料,可以使用具有反应成瓷机理的填料或其前驱体;助熔助熔剂,能降低其他物质的软化、熔化或液化温度的物质;增强填料,使用耐高温金属氧化物作为增强填料,可以参与反应性陶瓷化也可以是惰性物质参与共熔烧结,可以搭配出能满足连续、强度、电气性能的陶瓷粉。
据介绍,目前市场上有三种耐火电缆类型,分别为云母带耐火电缆、氧化镁矿物绝缘电缆(MI电缆)、柔性防火电缆 。云母带耐火电缆柔软性差,厚度受到限制,吸潮性强,容易脱落;MI电缆,价格昂贵、生产工艺复杂、敷设难度大、适用于低压电缆、氧化镁易吸收水分和二氧化碳而粉化;柔性防火电缆,主要是运用云母,吸潮性强,易脱落,价格高等。
据王登辉分析,陶瓷化材料的出现只是提供优化方案,而不是推翻原有方案,是对原有方案的优化,简化工艺、优化价格、性能更可靠、使用更便捷。陶瓷料在低压电缆中的应用分为两类,一种为多芯结构的低压耐火电线电缆, 将陶瓷化防火耐火聚烯烃绝缘料用挤塑机直接挤到导体上,然后填充、成缆,内护层挤出陶瓷化防火耐火聚烯烃护套料,外护套挤出低烟无卤护套料(不滴落、不掉落,烧后完整);或者参照上面中压耐火电缆的结构进行设计。另一种为单芯结构的低压耐火电线电缆,在导体上直接挤出陶瓷化防火耐火聚烯烃绝缘料;小线径的单芯电线,可直接在导体上挤出。陶瓷化材料能连续挤出生产,简化工艺,密度低,价格低,符合耐火标准,成品接近无卤,材料成本低,生产效率高。
陶瓷化材料不仅仅应用于电线电缆行业,在其他领域应用也很广泛,例如:建材家装领域,耐高温隔热复合泡沫、家装用品表面涂层、复合隔断板材等;汽车领域,汽车发动机、电动汽车电池板;军工领域,固体火箭发动机燃烧室壳体耐烧蚀橡胶绝缘层、改性双基推进剂耐烧蚀限燃包覆层和高速弹丸用耐烧蚀涂料等。
未来中国线缆市场的成长速度将继续超过全球平均水平。苏州铂玛面临着机遇与挑战,线缆行业只有积极主动地转变发展方式、增强综合竞争能力,才能保持我国线缆行业持续、稳定、健康发展。
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