شيخوخة العزل المطاطي للأسلاك والكابلات

يعتبر التقادم السريع لعينات المطاط أثناء التسخين أبطأ بكثير بالنسبة للمطاط المقاوم للحرارة مقارنة بالمطاط المحتوي على الكبريت. لا ينتج عن طريقة التقادم المستخدمة بشكل شائع في منظم الحرارة تغييرًا ملحوظًا في الخصائص الميكانيكية للمطاط المقاوم للحرارة حتى بعد عدة أشهر.

تؤدي زيادة درجة الحرارة التي يتم عندها إجراء الشيخوخة الاصطناعية من 70 درجة مئوية لمطاط الكبريت إلى 120 درجة مئوية للمطاط المقاوم للحرارة إلى تغيير ظروف التقادم بشكل كبير ، وبالتالي يجعل من الصعب مقارنة عمر المطاط التقليدي والمقاوم للحرارة على أساس نتائج اختبارات الشيخوخة.

عادةً ما تتميز مدة خدمة العزل المطاطي بمنحنى مصور في نظام إحداثيات حيث يتأخر الوقت على طول الإحداثي وفقدان الجودة على طول الإحداثي. يعطي هذا المنحنى ، عند درجة حرارة الاختبار ، الوقت اللازم لفقدان المادة العازلة جودتها الأصلية ، مثل مقاومة الانكسار أو المنتج المرن ، إلى حد محدد مسبقًا.

تتمثل إحدى القضايا الأساسية في تحديد منحنى درجة حرارة العمر الافتراضي للمادة العازلة في إنشاء المعيار الرئيسي - فقدان جودة المادة. قد يكون هذا المعيار هو الخصائص الميكانيكية للمادة العازلة ، على سبيل المثال مقاومة الشد والاستطالة بعد التمزق ، بالإضافة إلى علامات أخرى لفقدان الوزن ، والتجفيف ، والتفحم ، وما إلى ذلك).

بالنسبة للمطاط ، تُؤخذ قوة الشد والاستطالة بعد الكسر على أنها الخصائص الرئيسية التي تميز جودة هذه المادة ، وفي بعض الأحيان يتم أيضًا أخذ نتاج هذه المؤشرات (منتج المرونة). المعيار الذي يميز فقدان الجودة الأساسية ليس مقارنة الخواص الميكانيكية ، بل تغييرها أثناء التقادم.

يمكن تمثيل عمر المادة العازلة كدالة لدرجة الحرارة بعامل أسي معين. بالنسبة لغالبية مواد العزل الليفية (خيوط ، ورق) حسب بيانات الأدبيات كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 10 درجة مئوية تقلل من عمر خدمة المادة مرتين.

أنت الآن بحاجة إلى ضبط درجة الحرارة المحددة التي يتم عندها فقدان جودة المادة العازلة لفترة طويلة أو أقل.

لتقدير عمر عزل الماكينة ، يتم أخذ هذه الفترة أحيانًا على أنها سنتان.

بالنسبة للأسلاك والكابلات الحديثة ، يتم قياس العمر التشغيلي للعزل المطاطي ، حتى في درجات الحرارة المرتفعة ، على سبيل المثال عند 70 درجة ، بالسنوات وبالتالي يصعب تحديده بشكل مباشر.

إن تحديد عمر خدمة كابل أو سلك يعمل في ظل ظروف طبيعية ، وفقًا لبيانات الشيخوخة المتسارعة عند درجة حرارة مرتفعة (90-120 درجة) ، أمر مستحيل تمامًا ، نظرًا لفقدان جودة مادة الطبقة العازلة عند ارتفاع تكون درجة الحرارة أسرع ، بينما في درجات الحرارة المنخفضة ، يصبح تحلل خاصية الجودة ملحوظًا فقط بعد فترة زمنية معينة ، تُقاس أحيانًا بعشرات ومئات الأيام. كلما طالت هذه الفترة الزمنية ، انخفضت درجة حرارة الشيخوخة.

في بعض الأحيان تكون هناك زيادة طفيفة في الخواص الميكانيكية للمطاط في الأيام الأولى من الشيخوخة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا.

إذا تم تحديد الشيخوخة الحرارية لعزل المطاط بشكل أساسي من خلال عملية أكسدة المطاط بسبب الأكسجين الجوي ، فإن شيخوخة المطاط الصناعي يتم تحديده بشكل أساسي من خلال تبخر الملدنات ، والذي يرتبط بزيادة الهشاشة وانخفاض الخصائص الميكانيكية .

بالإضافة إلى الشيخوخة الحرارية للبلاستيك المستخدم في إنتاج الكابلات ، فإن عملية تقادم الضوء لها أهمية كبيرة.

يتم إجراء الاختبار الأكثر اكتمالا للأسلاك ذات العزل البلاستيكي والمطاطي ، وكذلك المادة العازلة نفسها المستخدمة في إنتاج الأسلاك أو الكابلات ، في تركيب خاص حيث يتعرض العزل في نفس الوقت للحرارة (التقادم الحراري) و ضوء مصباح الأشعة فوق البنفسجية (شيخوخة الضوء) في ظروف الرطوبة العالية ودوران الهواء المتسارع (اختبار صلابة المصفوفة) ، والذي يعمل الآن على إزاحة الشيخوخة الحرارية بشكل متزايد ، لأنه يمثل بشكل صحيح الظروف التي توجد فيها المادة العازلة.

أنظر أيضا:الأسلاك والكابلات ذات العزل المطاطي: الأنواع ، المزايا والعيوب ، المواد ، تكنولوجيا الإنتاج