1. Johdanto
Viestintäkaapeli korkeataajuisten signaalien siirtoon, johtimet tuottavat ihovaikutelman, ja lähetetyn signaalin taajuuden kasvaessa ihovaikutus on yhä vakavampi. Ns. skin-ilmiöllä tarkoitetaan signaalien siirtoa koaksiaalikaapelin sisäjohtimen ulkopintaa ja ulkojohtimen sisäpintaa pitkin, kun lähetettävän signaalin taajuus saavuttaa useita kilohertsejä tai kymmeniä tuhansia hertsejä.
Erityisesti kuparin kansainvälisen hinnan huiman nousun myötä ja kuparivarat luonnossa ovat yhä niukat, joten kuparipäällysteisen teräksen tai kuparipäällysteisen alumiinilangan käytöstä kuparijohtimien korvaamiseksi on tullut tärkeä tehtävä langalle ja kaapeliteollisuutta, mutta myös sen edistämiseen suuren markkinatilan avulla.
Mutta kuparipinnoituksen lanka esikäsittelyn, nikkelin esipinnoituksen ja muiden prosessien sekä pinnoitusliuoksen vaikutuksen vuoksi on helppo tuottaa seuraavat ongelmat ja viat: langan tummuminen, esipinnoitus ei ole hyvä , pääpinnoituskerros iholta, jolloin syntyy lankajätettä, materiaalijätettä, jolloin tuotteen valmistuskustannukset kasvavat. Siksi on erittäin tärkeää varmistaa pinnoitteen laatu. Tässä artikkelissa käsitellään pääasiassa prosessiperiaatteita ja -menetelmiä kuparipäällysteisen teräslangan valmistuksessa galvanoimalla, sekä yleisiä laatuongelmien syitä ja ratkaisumenetelmiä. 1 Kuparipinnoitettu teräslangan pinnoitusprosessi ja sen syyt
1. 1 Langan esikäsittely
Ensin lanka upotetaan emäksiseen ja peittausliuokseen, ja tietty jännite syötetään lankaan (anodiin) ja levyyn (katodi), anodi saostaa suuren määrän happea. Näiden kaasujen päätehtävät ovat: ensinnäkin teräslangan pinnalla olevat voimakkaat kuplat ja sen lähellä oleva elektrolyytti vaikuttaa mekaanisesti sekoittaen ja poistaen näin öljyn poistumista teräslangan pinnalta, nopeuttaen langan saippuoitumis- ja emulgointiprosessia. öljy ja rasva; toiseksi metallin ja liuoksen väliseen rajapintaan kiinnittyneiden pienten kuplien takia kuplat ja teräslanka kiinnittyvät teräslangaan ja liuoksen pinnalle on paljon öljyä. Kuplat tuovat paljon teräslangaan tarttuvaa öljyä liuoksen pintaan, mikä edistää öljyn poistumista, ja samalla ei ole helppoa tuottaa anodin vetyhaurautta, jotta hyvä pinnoite voidaan saada.
1. 2 Johdon pinnoitus
Ensin lanka esikäsitellään ja esipinnoitetaan nikkelillä upottamalla se pinnoitusliuokseen ja kohdistamalla tietty jännite lankaan (katodi) ja kuparilevyyn (anodi). Anodilla kuparilevy menettää elektroneja ja muodostaa vapaita kaksiarvoisia kupari-ioneja elektrolyyttisessä (pinnoitus)kylvyssä:
Cu – 2e→Cu2+
Katodilla teräslanka elektronisoidaan uudelleen elektrolyyttisesti ja kaksiarvoiset kupari-ionit kerrostetaan langalle kuparipäällysteisen teräslangan muodostamiseksi:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e → Cu
2H+ + 2e → H2
Kun hapon määrä pinnoitusliuoksessa on riittämätön, kuparisulfaatti hydrolysoituu helposti kuparioksidiksi. Kuparioksidi jää loukkuun pinnoituskerrokseen, jolloin se löystyy. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. Pääkomponentit
Ulkokäyttöön käytettävät optiset kaapelit koostuvat yleensä paljaista kuiduista, irtonaisesta putkesta, vettä estävistä materiaaleista, vahvistuselementeistä ja ulkovaipasta. Niitä on erilaisia rakenteita, kuten keskusputkisuunnittelua, kerroskerrosta ja runkorakennetta.
Paljaat kuidut viittaavat alkuperäisiin optisiin kuituihin, joiden halkaisija on 250 mikrometriä. Ne sisältävät tyypillisesti ydinkerroksen, päällyskerroksen ja päällystekerroksen. Erityyppisillä paljailla kuiduilla on erilaiset ydinkerroskoot. Esimerkiksi yksimuotoiset OS2-kuidut ovat yleensä 9 mikrometriä, kun taas monimuotoiset OM2/OM3/OM4/OM5-kuidut ovat 50 mikrometriä ja monimuotoiset OM1-kuidut 62,5 mikrometriä. Paljaat kuidut on usein värikoodattu moniytimien kuitujen erottamiseksi toisistaan.
Irralliset putket valmistetaan yleensä erittäin lujasta PBT-muovista, ja niitä käytetään paljaiden kuitujen sovittamiseen. Ne tarjoavat suojaa ja on täytetty vettä estävällä geelillä estämään veden pääsyn sisään, joka voi vahingoittaa kuituja. Geeli toimii myös puskurina, joka estää kuitujen vaurioitumisen iskuista. Irrallisten putkien valmistusprosessi on ratkaiseva kuidun ylipituuden varmistamiseksi.
Vettä estäviä materiaaleja ovat kaapelin vettä estävä rasva, vettä estävä lanka tai vettä estävä jauhe. Kaapelin yleisen vedensulkukyvyn parantamiseksi edelleen yleisin lähestymistapa on käyttää vettä estävää rasvaa.
Vahvistavia elementtejä on metallisia ja ei-metallisia. Metalliset ovat usein valmistettu fosfatoiduista teräslangoista, alumiiniteipeistä tai teräsnauhoista. Ei-metalliset elementit valmistetaan pääasiassa FRP-materiaaleista. Riippumatta käytetystä materiaalista näiden elementtien on tarjottava tarvittava mekaaninen lujuus, jotta ne täyttävät standardivaatimukset, mukaan lukien jännityksen, taivutus-, isku- ja vääntymiskestävyys.
Ulkovaipan tulee ottaa huomioon käyttöympäristö, mukaan lukien vedenpitävyys, UV-kestävyys ja säänkestävyys. Siksi mustaa PE-materiaalia käytetään yleisesti, sillä sen erinomaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet takaavat soveltuvuuden ulkoasennukseen.
2 Kuparipinnoitusprosessin laatuongelmien syyt ja niiden ratkaisut
2. 1 Langan esikäsittelyn vaikutus pinnoitekerrokseen Langan esikäsittely on erittäin tärkeä kuparipäällysteisen teräslangan valmistuksessa galvanoimalla. Jos öljy- ja oksidikalvoa langan pinnalta ei poisteta kokonaan, esipinnoitettu nikkelikerros ei ole pinnoitettu hyvin ja sidos on huono, mikä johtaa lopulta pääkuparipinnoituskerroksen putoamiseen. Siksi on tärkeää pitää silmällä emäksisten ja peittausnesteiden pitoisuuksia, peittaus- ja alkalivirtaa sekä sitä, ovatko pumput normaaleja, ja jos eivät ole, ne on korjattava viipymättä. Teräslangan esikäsittelyn yleiset laatuongelmat ja niiden ratkaisut on esitetty taulukossa
2. 2 Esinikkeliliuoksen stabiilius määrää suoraan esipinnoituskerroksen laadun ja sillä on tärkeä rooli kuparipinnoituksen seuraavassa vaiheessa. Siksi on tärkeää säännöllisesti analysoida ja säätää esipinnoitetun nikkeliliuoksen koostumussuhdetta ja varmistaa, että esipinnoitettu nikkeliliuos on puhdas eikä saastunut.
2.3 Pääpinnoitusliuoksen vaikutus pinnoitekerrokseen Pinnoitusliuos sisältää kuparisulfaattia ja rikkihappoa kahtena komponenttina, suhteen koostumus määrää suoraan pinnoitekerroksen laadun. Jos kuparisulfaatin pitoisuus on liian korkea, kuparisulfaattikiteitä saostuu; jos kuparisulfaatin pitoisuus on liian alhainen, lanka palaa helposti ja pinnoitusteho heikkenee. Rikkihappo voi parantaa galvanointiliuoksen sähkönjohtavuutta ja virran tehokkuutta, vähentää kupari-ionien pitoisuutta galvanointiliuoksessa (sama ionivaikutus), mikä parantaa galvanointiliuoksen katodista polarisaatiota ja dispersiota niin, että virrantiheys raja kasvaa ja estää galvanointiliuoksessa olevan kuparisulfaatin hydrolyysin kuparioksidiksi ja saostumisen, mikä lisää pinnoitusliuoksen stabiilisuutta, mutta myös vähentää anodista polarisaatiota, joka edistää anodin normaalia liukenemista. On kuitenkin huomattava, että korkea rikkihappopitoisuus vähentää kuparisulfaatin liukoisuutta. Kun pinnoitusliuoksen rikkihappopitoisuus on riittämätön, kuparisulfaatti hydrolysoituu helposti kuparioksidiksi ja jää pinnoituskerroksen sisään, jolloin kerroksen väri muuttuu tummaksi ja löysäksi; kun pinnoitusliuoksessa on ylimäärä rikkihappoa ja kuparisuolan pitoisuus on riittämätön, vety purkautuu osittain katodissa, jolloin pinnoituskerroksen pinta näyttää täplältä. Fosforikuparilevyn fosforipitoisuudella on myös tärkeä vaikutus pinnoitteen laatuun, fosforipitoisuus tulisi säätää välillä 0,04-0,07%, jos alle 0,02%, on vaikea muodostaa kalvo kupari-ionien tuotannon estämiseksi, mikä lisää kuparijauhetta pinnoitusliuoksessa; jos fosforipitoisuus on yli 0,1%, se vaikuttaa kuparianodin liukenemiseen niin, että kaksiarvoisten kupari-ionien pitoisuus pinnoitusliuoksessa pienenee ja tuottaa paljon anodimutaa. Lisäksi kuparilevy tulee huuhdella säännöllisesti, jotta anodiliete ei saastuttaisi pinnoitusliuosta ja aiheuta pinnoituskerrokseen epätasaisuuksia ja purseita.
3 Johtopäätös
Edellä mainittujen näkökohtien käsittelyn ansiosta tuotteen tarttuvuus ja jatkuvuus ovat hyviä, laatu on vakaa ja suorituskyky erinomainen. Varsinaisessa tuotantoprosessissa on kuitenkin monia tekijöitä, jotka vaikuttavat pinnoituskerroksen laatuun pinnoitusprosessissa, kun ongelma on löydetty, se on analysoitava ja tutkittava ajoissa ja ryhdyttävä asianmukaisiin toimenpiteisiin sen ratkaisemiseksi.
Postitusaika: 14.6.2022