الأعطال في الدوائر الكهربائية هي السبب الرئيسي حاليًا “سبب” من الحرائق, وتشمل أسبابه: استخدام الكابلات الكهربائية غير المقاومة للحريق, تلف موصلات الكابلات الكهربائية, أخطاء في توصيلات الكابلات الكهربائية, شيخوخة عزل الكابلات, من بين أمور أخرى, التي تسبب الحرائق. لذلك, لمنع الحرائق, اختيار المواد للكابلات الكهربائية مهم بشكل خاص. في اللحظة, تولي صناعة الكابلات اهتمامًا كبيرًا لنوع جديد من الكابلات المقاومة للحريق: كابل سيليكون قابل للتخزين.
جدول المحتويات
- تعمل المواد الجديدة على تطوير الكابلات المقاومة للحريق
- خصائص السيليكون السيراميكي
- كابلات سيليكون مقاومة للحريق قابلة للسيراميزا
تعمل المواد الجديدة على تطوير الكابلات المقاومة للحريق
في اللحظة, الكابلات العازلة المقاومة للحريق الأكثر استخدامًا هي كابلات MI العازلة للحريق كابلات معدنية من أكسيد المغنيسيوم ومقاومة للحريق ملفوفة بشريط الميكا. على الرغم من أن كلاهما يتمتع بخصائص جيدة لمقاومة درجات الحرارة المرتفعة والاحتراق, من الصعب تركيب كابل أكسيد المغنيسيوم المعدني بسبب تعقيد تركيبه وارتفاع تكلفة المواد الخام, مما يجعل من الصعب استخدامها على نطاق واسع.
على الجانب الآخر, يتطلب الكابل المقاوم للحريق المغلف بشريط الميكا طبقات متعددة من التغليف أثناء عملية الإنتاج. بسبب القيود في ظروف التصنيع, ومن الشائع حدوث عيوب في المفاصل, وبعد حرقها, يصبح شريط الميكا هشًا ويميل إلى الانفصال, مما يؤثر على تأثير مقاومة الحريق.
مع التقدم في الأبحاث المتعلقة بالكابلات العازلة المقاومة للحريق, وقد ظهر مطاط صناعي عالي الأداء ومقاوم للحرارة: سيليكون قابل للتخزين. يجمع هذا السيليكون المقاوم للحريق بين مرونة ومرونة السيليكون و, عند تعرضه لدرجات حرارة أعلى 500 درجة مئوية وتآكل اللهب, يتحول إلى مادة صلبة تشبه السيراميك, منع انتشار النار. كلما زاد وقت التعرض ودرجة الحرارة, يصبح أكثر حزما, مع مقاومة للحرارة يمكن أن تصل إلى 1200-1500 درجة مئوية, حماية الأشياء المعرضة للحريق من التلف.
استخدام السيليكون السيراميكي العزل في الكابلات الكهربائية يسمح, عند تعرضه للنار, تشكل طبقة واقية صلبة تحمي الموصل, أن تصبح محور البحث والتطبيق الرئيسي في صناعة الكابلات المقاومة للحريق.
مقارنة الكابلات المقاومة للحريق
| معامل | كابل أكسيد المغنسيوم المقاوم للحريق | كابل مقاوم للحريق مغلف بشريط الميكا | كابل سيليكون سيراميكي مقاوم للحريق |
|---|---|---|---|
| مزايا | 1) قدرة حماية عالية من التحميل الزائد; 2) مقاومة جيدة للتآكل والانفجار. | 1) مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة المرتفعة والاحتراق; 2) لا تنبعث منها أبخرة سامة عند حرقها. | 1) قوة جيدة ومقاومة عالية للصدمات الحرارية; 2) خالٍ من الهالوجين, انخفاض انبعاث الدخان, سمية منخفضة, إطفاء ذاتي وبيئي; 3) سهلة المعالجة. |
| تأثير مقاومة الحريق | بوينو | بوينو | بوينو |
| تأثير العزلة | عاجز; العزل عرضة للتفاعلات الكيميائية مع الرطوبة في الهواء. | عاجز; يؤدي فصل شريط الميكا إلى تقليل تأثير العزل. | بوينو; يشكل طبقة سيراميكية صلبة تحافظ على تأثير العزل دون تغييرات. |
| شدة التثبيت | ألتا | ألتا | باجا |
| مشاكل التثبيت الشائعة | 1) قد لا تلبي مقاومة العزل المتطلبات; 2) دوائر قصيرة محتملة أثناء اختبارات التشغيل; 3) فقدان الجماليات عند إعادة العمل. | 1) وهو عرضة للعيوب في مفاصل شريط الميكا, التي يمكن فصلها, التأثير على مقاومة الحريق. | / |
خصائص السيليكون السيراميكي
تكوين جسم سيراميكي ذاتي الدعم في وجود النيران
عندما تتعرض مادة مطاطية تحتوي على حشوات غير عضوية للهب, يتحلل المطاط أو يحترق, وتتطاير منتجات التحلل أو الاحتراق, ترك بقايا أو رماد غير عضوي مع مقاومة قليلة. هذه النفايات عادة ما تكون غير متماسكة ولا ذاتية الدعم., وحتى تتفتت إلى جزيئات أو غبار, وبالتالي تفتقر إلى الكفاءة المقاومة للحريق. لكن, عندما يتعرض المطاط القابل للتخزين بتركيبة مصممة خصيصًا للهب, حسب نوع المطاط والصيغة المستخدمة, يمكن سيراميك بين 350 ذ 800 درجة مئوية أو أكثر, تغرق في جسم خزفي مسامي ذاتي الدعم. عند درجات حرارة 650 أ 1000 درجة مئوية, يمكنها الحفاظ على سلامتها الهيكلية لفترة من الوقت (0,5 أ 2 ساعات), أداء وظيفة فعالة “الحماية السلبية من الحرائق”, توفير وقت ثمين للسلامة من الحرائق.
مقاومة جيدة, مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية
ال جسم من السيليكون الملبد القابل للسيراميك إنه صعب جدًا, انبعاث صوت السيراميك عند ضربه, مع مقاومة جيدة للانحناء والضغط. إن قوة الانثناء لعينات السيليكون القابلة للتخزين أعلى بكثير من تلك الخاصة بالسيليكون التقليدي وتزداد بشكل كبير مع زيادة درجة الحرارة.. من خلال محاكاة عملية الانقراض ورش الماء على عينة تعرضت لدرجات حرارة عالية, الجسم الملبد المصنوع من السيليكون السيراميكي لا يتشقق, مما يدل على مقاومة ممتازة للصدمة الحرارية.
خالٍ من الهالوجين, انخفاض انبعاث الدخان, سمية منخفضة, إطفاء ذاتي وبيئي
لا يتطلب السيليكون القابل للسيراميزا إضافات مهلجنة لتحقيق تأثير مثبط للهب ذاتي الإطفاء., تلبية تصنيف القابلية للاشتعال UL94V-0 ومع مؤشر الأكسجين الذي يمكن أن يصل 38. بعد دقائق قليلة من التعرض للنار, يتوقف انبعاث الدخان تماما, وفي عملية الاحتراق اللاحقة لا ينتج المزيد من الدخان. السيليكون القابل للسيراميز هو مادة صديقة للبيئة, عند الاحتراق, ينتج ثاني أكسيد الكربون, الماء وثاني أكسيد السيليكون, مواد غير سامة.
خصائص كهربائية جيدة
يتميز السيليكون القابل للسيراميزا بتركيبة محسنة بخصائص كهربائية ممتازة: قبل التلبد, مقاومته الحجمية لا تقل عن 10¹⁵ أوم·سم, وعلى الرغم من أن هذه المقاومة تتناقص مع زيادة درجة حرارة التلبيد, بعد 30 دقيقة من الاحتراق 1000 درجة مئوية, وتبقى مقاومتها الحجمية 10⁷ Ω·cm. المقاومة الحجمية للسيليكون التقليدي, قبل وبعد التلبيد, ولا تقل عن 10¹⁵ و10⁷ Ω·cm, على التوالى.
سهلة المعالجة
تشبه عملية تحضير المواد وإنتاج السيليكون القابل للتخزين تلك الخاصة بالسيليكون التقليدي., ويمكن معالجتها باستخدام معدات معالجة المطاط القياسية (بثق, مكابس الفلكنة, آلات الحقن, من بين أمور أخرى). استخدام هذه المواد يبسط عملية إنتاج الكابلات المقاومة للحريق, خفض التكاليف.
كابلات سيليكون مقاومة للحريق قابلة للسيراميزا
التطبيق الرئيسي للسيليكون القابل للتخزين هو في الكابلات الكهربائية ذات الجهد المتوسط والمنخفض المقاومة للحريق., والتي تضمن التدفق الآمن للكهرباء أثناء الحريق. تُظهر صناعة الكابلات اهتمامًا كبيرًا بتطوير وتطبيق هذه المادة العازلة الجديدة المقاومة للحريق.
المعدات اللازمة لإنتاج مركبات السيليكون القابلة للتخزين هي نفس المعدات المستخدمة في السيليكون التقليدي.. هذه المواد لديها خصائص قذف وقولبة ممتازة, والذي يسمح بتصنيع الكابلات باستخدام معدات بثق السيليكون التقليدية والفلكنة دون الحاجة إلى دمج آلات إضافية, مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج.
بجانب, يحتفظ السيليكون الخزفي بمرونته في درجة حرارة الغرفة, عند الاحتراق, لا يصبح هشًا أو يتقشر مثل شريط الميكا, القدرة على تحمل اختبارات الرش والاهتزاز. منذ السنوات الأخيرة، حدثت العديد من الحرائق الخطيرة في المباني المدنية بسبب الكابلات الكهربائية, الطلب على كابلات البناء مقاومة الحرائق المدنية عالية. من المتوقع حدوث تطور مستقبلي كبير لكابلات السيليكون ذات الجهد المتوسط والمنخفض القابلة للتخزين..