1. Bevezetés
A nagyfrekvenciás jelek továbbításakor a kommunikációs kábelek vezetői bőrhatást keltenek, és az átvitt jel frekvenciájának növekedésével a bőrhatás egyre súlyosabbá válik. Az úgynevezett bőrhatás a koaxiális kábel belső vezetőjének külső felülete és külső vezetőjének belső felülete mentén történő jelátvitelre utal, amikor az átvitt jel frekvenciája eléri a több kilohertzet vagy tízezer hertzet.
Különösen a réz nemzetközi árának szárnyalása és a természetben található rézforrások egyre szűkösebbé válása miatt a rézbevonatú acél vagy rézbevonatú alumíniumhuzal használata a rézvezetők helyettesítésére fontos feladattá vált a vezeték- és kábelgyártó ipar számára, de a nagy piaci tér kihasználásával a népszerűsítésük szempontjából is.
A rézbevonatú huzal esetében azonban az előkezelés, a nikkel előbevonata és egyéb eljárások, valamint a bevonóoldat hatása miatt a következő problémák és hibák könnyen előfordulhatnak: a huzal feketedése, a nem megfelelő előbevonatolás, a fő bevonatréteg leválása, ami huzalhulladékhoz és anyagpazarláshoz vezet, ami a termék előállítási költségeinek növekedéséhez vezet. Ezért rendkívül fontos a bevonat minőségének biztosítása. Ez a cikk főként a rézbevonatú acélhuzal galvanizálással történő előállításának alapelveit és eljárásait, valamint a minőségi problémák gyakori okait és a megoldási módszereket tárgyalja. 1. A rézbevonatú acélhuzal bevonási folyamata és annak okai
1. 1 A huzal előkezelése
Először is, a huzalt lúgos és pácolt oldatba merítik, és bizonyos feszültséget alkalmaznak a huzalra (anód) és a lemezre (katód), aminek következtében az anód nagy mennyiségű oxigént csap ki. Ezeknek a gázoknak a fő szerepe a következő: egyrészt az acélhuzal felületén és a közeli elektrolitban heves buborékok mechanikus keverést és eltávolítást eredményeznek, ezáltal elősegítve az olaj eltávolítását az acélhuzal felületéről, felgyorsítva az olaj és a zsír szappanosodási és emulgeálási folyamatát; másrészt a fém és az oldat közötti határfelülethez tapadó apró buborékok miatt, a buborékok és az acélhuzal távozásával a buborékok az acélhuzalhoz tapadnak, és sok olaj jut az oldat felületére. Ezért a buborékok sok, az acélhuzalhoz tapadó olajat hoznak az oldat felületére, elősegítve az olaj eltávolítását, ugyanakkor nem könnyű az anód hidrogénridegedése, így jó bevonatot lehet elérni.
1. 2 A huzal bevonása
Először a huzalt előkezelik és nikkellel bevonják úgy, hogy a bevonóoldatba merítik, majd egy bizonyos feszültséget alkalmaznak a huzalra (katód) és a rézlemezre (anód). Az anódnál a rézlemez elektronokat veszít, és szabad kétértékű rézionokat képez az elektrolitikus (galvanizáló) fürdőben:
Cu–2e→Cu2+
A katódon az acélhuzal elektrolitikusan újraelektronizálódik, és a kétértékű rézionok lerakódnak a huzalra, rézbevonatú acélhuzalt képezve:
Cu2 + + 2e → Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Réz + + e→ Réz
2H + + 2e → H2
Amikor a bevonóoldatban lévő sav mennyisége nem elegendő, a réz-szulfát könnyen hidrolizálódik réz-oxiddá. A réz-oxid a bevonórétegbe kerül, így az fellazul. Cu2 SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. Főbb összetevők
A kültéri optikai kábelek általában csupasz szálakból, laza csőből, vízzáró anyagokból, erősítő elemekből és külső köpenyből állnak. Különböző szerkezetekben kaphatók, például központi cső kialakításban, réteges sodrásban és vázszerkezetben.
A csupasz szálak 250 mikrométer átmérőjű eredeti optikai szálakra vonatkoznak. Általában magukban foglalják a magréteget, a burkolóréteget és a bevonóréteget. A különböző típusú csupasz szálak magrétegének mérete eltérő. Például az egymódusú OS2 szálak általában 9 mikrométeresek, míg a többmódusú OM2/OM3/OM4/OM5 szálak 50 mikrométeresek, a többmódusú OM1 szálak pedig 62,5 mikrométeresek. A csupasz szálakat gyakran színkódolják a többmagos szálak megkülönböztetése érdekében.
A laza csövek általában nagy szilárdságú PBT műszaki műanyagból készülnek, és a csupasz szálak befogadására szolgálnak. Védelmet nyújtanak, és vízzáró géllel vannak feltöltve, hogy megakadályozzák a víz behatolását, amely károsíthatná a szálakat. A gél pufferként is működik, hogy megakadályozza a szálak ütések okozta károsodását. A laza csövek gyártási folyamata kulcsfontosságú a szálak felesleges hosszának biztosítása érdekében.
A vízzáró anyagok közé tartoznak a kábelek vízzáró zsírjai, a vízzáró fonalak vagy a vízzáró porok. A kábel vízzáró képességének további fokozása érdekében az elterjedt megközelítés a vízzáró zsír használata.
A megerősítő elemek fémes és nemfémes típusokban kaphatók. A fémes elemek gyakran foszfátozott acélhuzalokból, alumíniumszalagokból vagy acélszalagokból készülnek. A nemfémes elemek elsősorban FRP anyagokból készülnek. A felhasznált anyagtól függetlenül ezeknek az elemeknek biztosítaniuk kell a szükséges mechanikai szilárdságot a szabványos követelményeknek való megfeleléshez, beleértve a húzással, hajlítással, ütéssel és csavarodással szembeni ellenállást.
A külső burkolatok kiválasztásakor figyelembe kell venni a felhasználási környezetet, beleértve a vízállóságot, az UV-állóságot és az időjárásállóságot. Ezért gyakran fekete PE anyagot használnak, mivel kiváló fizikai és kémiai tulajdonságai biztosítják a kültéri telepítéshez való alkalmasságot.
2 A rézbevonási folyamat minőségi problémáinak okai és megoldásaik
2. 1 A huzal előkezelésének hatása a bevonórétegre A huzal előkezelése nagyon fontos a rézbevonatú acélhuzal galvanizálással történő előállításánál. Ha a huzal felületén lévő olaj- és oxidfilmet nem távolítják el teljesen, akkor az előbevonatolt nikkelréteg nincs jól bevonva, és a kötés gyenge, ami végül a fő rézbevonat réteg leválásához vezet. Ezért fontos figyelemmel kísérni a lúgos és pácoló folyadékok koncentrációját, a pácoló és lúgos áramot, valamint azt, hogy a szivattyúk normálisak-e, és ha nem, akkor azokat azonnal meg kell javítani. Az acélhuzal előkezelése során előforduló gyakori minőségi problémákat és azok megoldásait a táblázat mutatja.
2. 2 A nikkel előtti oldat stabilitása közvetlenül meghatározza az előzetes bevonatolású réteg minőségét, és fontos szerepet játszik a rézbevonás következő lépésében. Ezért fontos rendszeresen elemezni és beállítani az előzetesen bevont nikkeloldat összetételi arányát, valamint biztosítani, hogy az előzetesen bevont nikkeloldat tiszta és nem szennyezett legyen.
2.3 A fő bevonóoldat hatása a bevonórétegre A bevonóoldat két komponensként réz-szulfátot és kénsavat tartalmaz, amelyek aránya közvetlenül meghatározza a bevonóréteg minőségét. Ha a réz-szulfát koncentrációja túl magas, réz-szulfát kristályok válnak ki; ha a réz-szulfát koncentrációja túl alacsony, a huzal könnyen megég, és ez befolyásolja a bevonat hatékonyságát. A kénsav javíthatja a galvanizáló oldat elektromos vezetőképességét és áramhatékonyságát, csökkentheti a rézionok koncentrációját a galvanizáló oldatban (ugyanaz az ionhatás), ezáltal javítva a katódos polarizációt és a galvanizáló oldat diszperzióját, ami növeli az áramsűrűség határértékét, és megakadályozza a réz-szulfát hidrolízisét a galvanizáló oldatban réz-oxiddá és kicsapódássá, növelve a bevonóoldat stabilitását, de csökkentve az anódos polarizációt is, ami elősegíti az anód normál oldódását. Meg kell azonban jegyezni, hogy a magas kénsavtartalom csökkenti a réz-szulfát oldhatóságát. Ha a bevonóoldat kénsavtartalma nem elegendő, a réz-szulfát könnyen réz-oxiddá hidrolizálódik, és a bevonórétegbe csapdába esik, a réteg színe sötét és laza lesz; ha a bevonóoldatban túl sok kénsav van, és a rézsótartalom nem elegendő, a hidrogén részlegesen kisül a katódban, így a bevonóréteg felülete foltos lesz. A rézlemez foszfortartalma szintén fontos hatással van a bevonat minőségére, a foszfortartalmat 0,04% és 0,07% között kell szabályozni. Ha 0,02% alatt van, nehéz filmet képezni, amely megakadályozza a rézionok képződését, ezáltal növelve a rézpor mennyiségét a bevonóoldatban; ha a foszfortartalom meghaladja a 0,1%-ot, az befolyásolja a rézanód oldódását, így a kétértékű rézionok tartalma csökken a bevonóoldatban, és sok anódiszap keletkezik. Ezenkívül a rézlemezt rendszeresen öblíteni kell, hogy megakadályozzuk az anódiszap beszennyezését a bevonóoldatba, és érdességet és sorját okozzon a bevonórétegben.
3 Következtetés
A fent említett szempontok feldolgozása révén a termék tapadása és folytonossága jó, minősége stabil, teljesítménye pedig kiváló. A tényleges gyártási folyamatban azonban számos tényező befolyásolja a bevonatréteg minőségét a bevonatolási folyamat során. A probléma megtalálása után azt időben elemezni és tanulmányozni kell, és megfelelő intézkedéseket kell tenni a megoldására.
Közzététel ideje: 2022. június 14.