電線電纜銅絲發(fā)黑,，原因竟然是這些...
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(hù)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(jī)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、一些老廠沿用退火缸來退火,，因此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(bǔ)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,。
4,、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)黑等問題,。
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(shí)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
我們經(jīng)常會用到各種使用線圈的產(chǎn)品，如馬達(dá),、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?yàn)殂~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
以前國內(nèi)大多數(shù)廠家均使用通用性銅桿,，銅含量可達(dá)99.95%，可是就算如此,，銅之中還是存在氧 ,。因?yàn)殂~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,。
現(xiàn)在，國內(nèi)引進(jìn)了無氧銅的先進(jìn)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)大大改善了銅絲的發(fā)黑問題,。
不過,，由于對銅桿的加工，特別是韌煉工藝的運(yùn)用,，和成品銅線芯存放的條件不好,，使得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浸漬處理電機(jī)、電器線圈的,。浸漬漆能起到填充絕緣系統(tǒng)中的間隙和微孔的作用,，并在被浸漬物表面形成連續(xù)漆膜，使線圈粘結(jié)成一個結(jié)實(shí)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(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度的性能,。
其次，也起到散熱的作用,。絕緣漆在浸透時,，烘干后的線圈可以看做一個整體，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,。
現(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)資料還相對落后，生產(chǎn)加工的浸漬漆基本只起到短暫的作用,，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(jī)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方法。
銅線退火工藝可以降低硬度，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，一旦生產(chǎn)過程中溫度高于50 ℃出罐,，規(guī)定抽氣時間不足,、SO₂含量高，保護(hù)氣體不純就會造成退火不足,，一段時間后銅線就會容易發(fā)黑,。
線圈銅絲發(fā)黑是多種因素造成的，不僅僅是以上四個問題,，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
橡套電纜銅絲發(fā)黑是多種因素造成的,，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(hù)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
1.1 銅絲本身的原因
在20世紀(jì)50到60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?yàn)殂~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20世紀(jì)80年代,，國內(nèi)引進(jìn)了無氧銅桿的先進(jìn)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,。
1.2 橡膠配方的原因
20世紀(jì)50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選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 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(jìn)劑TMTD ,、硫化劑VA-7，同時還要配合一些硫化促進(jìn)劑來提高硫化速度和硫化程度,，確保絕緣橡皮的物理機(jī)械性能和電氣性能,。但從絕緣橡皮的彈性、強(qiáng)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(shí)踐已經(jīng)證實(shí)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(lán),、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(jī)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(jī)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(jìn)劑ZDC 以后,，提高了硫化速度，為了防止焦燒,，還要加入促進(jìn)劑DM 來延緩焦燒時間。
從促進(jìn)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(diǎn),，但沒有從根本上解決,。
2、從電線電纜結(jié)構(gòu)分析
2.1 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(yàn)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(tuán) 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(jìn)劑的種類,，均會發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象,。
2.2 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(shí)了電纜護(hù)套橡膠中硫擴(kuò)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(kuò)散系數(shù)約為10-6cm²/s。連續(xù)硫化的生產(chǎn)廠,，硫化護(hù)套橡膠時,，溫度在185-200℃之間，這個擴(kuò)散的系數(shù)就更大,。
由于橡套游離硫的擴(kuò)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(shí)現(xiàn)遷移,，即“ 化學(xué)擴(kuò)” 。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
3.1 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(jī)塑煉,，還要加入少量的化學(xué)增塑劑--促進(jìn)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(jī)上緩慢通過滾筒，而上面的積膠由于受到熱氧和促進(jìn)劑M 的同時作用,，會發(fā)現(xiàn)橡膠表面好象涂了一層油,，實(shí)際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進(jìn)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(jìn)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(jìn)劑的工藝也十分重要,。有些小廠在開煉機(jī)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,。
3.2 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(jìn)入冷卻和收線，絕緣橡皮就會硫化不足,。為了達(dá)到足夠的硫化,。促進(jìn)劑TMTD 的用量（作硫化劑用）高達(dá)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(yàn),。
