हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक केबल सामग्रीच्या क्षेत्रात,मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड (MDH)आणिॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH)दोन मुख्य प्रवाहातील फिलिंग फ्लेम रिटार्डंट्स आहेत आणि त्यांची निवड थेट ज्वालारोधक ग्रेड, प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन, दीर्घकालीन विश्वासार्हता आणि केबलची किंमत यावर परिणाम करते. हा लेख थर्मल विघटन यंत्रणा, क्रिस्टल मॉर्फोलॉजी आणि पृष्ठभागाच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित आहे. हे विघटन तापमान, ज्वाला रोधक कार्यक्षमता, यांत्रिक प्रभाव, विद्युत पृथक्करण आणि पर्यावरणीय प्रतिकार, तसेच विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितींच्या दृष्टीने दोन्हीमधील मुख्य फरकांची पद्धतशीरपणे तुलना करते. हे एक वैज्ञानिक निवड निर्णय घेण्याचे फ्रेमवर्क आणि कंपाऊंड ऑप्टिमायझेशन धोरण प्रदान करते.
· ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH, Al(OH)₃):
· विघटन तापमान: कमी, सुमारे 180-220 ℃, 205 ℃ च्या शिखरासह, एंडोथर्मिक विघटन सुरू होते.
· उष्णता शोषण मूल्य: तुलनेने उच्च, सुमारे 1050 J/g.
· प्रतिक्रिया समीकरण: 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O↑ (अंदाजे 34.6wt% बांधलेले पाणी सोडते).
· प्रभाव: उष्णता शोषून घेणे, थंड करणे आणि पाण्याची वाफ सोडणे यांचे महत्त्वपूर्ण परिणाम पेरोक्साइड क्रॉसलिंकिंगसारख्या उच्च-तापमान प्रक्रिया प्रणालींमध्ये त्याचा वापर मर्यादित करतात.
· मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड (MDH, Mg (OH) ₂):
· विघटन तापमान: तुलनेने उच्च, सुमारे 300-340 ℃, सुमारे 330 ℃ च्या शिखरासह, एंडोथर्मिक विघटन सुरू होते.
· उष्णता शोषण मूल्य: सुमारे 1300 J/g.
· प्रतिक्रिया सूत्र: Mg(OH)₂ → MgO + H₂O↑ (अंदाजे 31.0 wt% बांधलेले पाणी सोडते).
· प्रभाव: उच्च थर्मल स्थिरता उच्च प्रक्रिया तापमान असलेल्या केबल सामग्री प्रणालीसाठी योग्य बनवते.
क्रिस्टल मॉर्फोलॉजी: एटीएच सामान्यतः अनियमित प्लेटसारखे किंवा हिऱ्याच्या आकाराचे असते; MDH हे बहुतेक षटकोनी प्लेटसारखे स्फटिक असतात. MDH मध्ये क्रिस्टल कडकपणा जास्त आहे आणि प्रक्रिया उपकरणांवर तुलनेने जास्त पोशाख आहे.
· पृष्ठभाग उर्जा: दोन्ही हायड्रोफिलिक आहेत आणि हायड्रोफोबिक पॉलिमरसह खराब सुसंगतता आहेत. पृष्ठभाग सुधारणे (स्टीरिक ऍसिड, सिलेन, टायटेनेट, इ. सह कोटिंग) आवश्यक आहे, आणि फेरफार प्रभाव हे भरण्याचे प्रमाण आणि अंतिम कार्यप्रदर्शन निश्चित करण्यासाठी गुरुकिल्ली आहे.
|
कार्यप्रदर्शन परिमाण |
ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH) |
मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड (MDH) |
केबल अनुप्रयोगांसाठी प्रेरणा |
|
प्रक्रिया अनुकूलता |
कमी विघटन तापमान, केवळ प्रक्रिया तापमान ≤ 200 ℃ असलेल्या प्रणालींसाठी योग्य, जसे की सिलेन क्रॉसलिंकिंग, इरॅडिएशन क्रॉसलिंकिंग किंवा अंशतः थर्मोप्लास्टिक शीथ मटेरियल. |
उच्च थर्मल स्थिरता, 180-300 ℃ प्रक्रिया तापमान असलेल्या सिस्टमसाठी योग्य, जसे की पेरोक्साइड क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीन (XLPE) आणि उच्च-तापमान एक्सट्रूडेड शीथ. |
प्राथमिक निवड निकष: केबलच्या उत्पादन प्रक्रियेवर आधारित (तापमान, कातरणे बल) आगाऊ निवडा. |
|
ज्वाला retardant कार्यक्षमता |
उच्च उष्णता शोषण मूल्य, उत्कृष्ट धूर दडपशाही प्रभाव. परंतु समान ज्वालारोधी पातळी (जसे की UL94 V-0) साध्य करण्यासाठी सहसा जास्त भरणे आवश्यक असते (60-65%). |
प्रति युनिट वस्तुमान उष्णता शोषण जास्त आहे, आणि विघटन अवशेष MgO उच्च तापमानात अधिक स्थिर आहे, परिणामी कार्बन लेयरचा चांगला संरक्षणात्मक प्रभाव पडतो. सहसा, भरण्याचे प्रमाण ATH पेक्षा किंचित कमी असते (55-65% समान प्रभाव प्राप्त करू शकतात). |
MDH चे अँटी-ड्रिपिंग आणि ज्वलनानंतर दाबण्याचे थोडे फायदे आहेत, विशेषत: उच्च ज्वालारोधी आवश्यकतांसाठी (जसे की IEC 60332-3 Cat A). |
|
यांत्रिक गुणधर्मांवर प्रभाव |
कडकपणा कमी आहे, आणि पॉलिमर मॅट्रिक्सवर कडकपणाचा प्रभाव कमकुवत आहे, परंतु उच्च भरणे अजूनही कडकपणाचे लक्षणीय नुकसान करते (फ्रॅक्चर लांबपणामध्ये घट सह). |
क्रिस्टलच्या उच्च कडकपणामुळे मॅट्रिक्सवर अधिक लक्षणीय कडकपणाचा परिणाम होतो आणि समान भरण्याच्या प्रमाणात प्रभाव शक्ती आणि वाढीवर नकारात्मक प्रभाव सामान्यतः ATH पेक्षा जास्त असतो. |
उच्च लवचिकता (जसे की ड्रॅग चेन केबल्स आणि रोबोट केबल्स) आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्ससाठी, हाय फिलिंग MDH सावधगिरीने वापरावे, किंवा लवचिक सब्सट्रेट्स किंवा संमिश्र बदलांसह भरपाई केली पाहिजे. |
|
इलेक्ट्रिकल कामगिरी |
विघटन उत्पादन Al₂O₃ हे एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर आहे जे इन्सुलेशन प्रतिरोधक क्षमता राखण्यास मदत करते. परंतु जास्त भरल्याने अशुद्धता आयन येऊ शकतात, ज्यामुळे आवाजाच्या प्रतिरोधकतेवर परिणाम होतो. |
विघटन उत्पादन MgO मध्ये देखील चांगले इन्सुलेशन आणि Al₂O₃ पेक्षा कमी आर्द्रता शोषण आहे, जे आर्द्र वातावरणात अधिक स्थिर डायलेक्ट्रिक गुणधर्म राखण्यास मदत करते. |
पाणी शोषून घेतल्यानंतर मध्यम आणि उच्च व्होल्टेज इन्सुलेशन सामग्रीच्या विद्युत कार्यक्षमतेची काटेकोरपणे चाचणी करा. MDH सामान्यत: उत्तम दीर्घकालीन विद्युत स्थिरता प्रदर्शित करते. |
|
ऍसिड प्रतिरोध आणि पर्जन्य प्रतिकार |
Al₂O₃ चे अवशेष ॲम्फोटेरिक असतात आणि अम्लीय किंवा तीव्र अल्कधर्मी वातावरणात प्रतिक्रिया देऊ शकतात. आम्लयुक्त जमिनीत दीर्घकालीन वापराचा विचार केला पाहिजे. |
MgO अवशेष अल्कधर्मी असतात आणि त्यांचा आम्ल प्रतिरोध कमी असतो, परंतु ते ज्वलनामुळे तयार होणाऱ्या अम्लीय वायूंना तटस्थ करू शकते (जसे की HCl, SO₂), जे कमी संक्षारक फ्ल्यू गॅस आवश्यकता असलेल्या ठिकाणांसाठी फायदेशीर आहे. |
केबल वापर वातावरणातील आंबटपणा, क्षारता आणि आर्द्रता (रासायनिक, बोगदा, महासागर) यांचे मूल्यांकन करा आणि अधिक स्थिर प्रणाली निवडा. |
|
धूर दडपशाही गुणधर्म |
उत्कृष्ट. ATH हे सर्वात कार्यक्षम धूर शमन करणारे म्हणून ओळखले जाते, ज्यामध्ये बहुतेक ज्वालारोधकांपेक्षा कमी धूर आउटपुट आहे. |
उत्कृष्ट, परंतु समान भरण्याच्या रकमेसह, धूर दाबण्याचा प्रभाव सामान्यतः ATH पेक्षा किंचित कनिष्ठ असतो. |
भुयारी मार्ग आणि उंच इमारतींसारख्या धुराच्या विषाक्ततेसाठी कठोर आवश्यकता असलेल्या ठिकाणांसाठी, ATH किंवा ATH आधारित फॉर्म्युलेशनचा प्राधान्याने विचार केला पाहिजे. |
|
घनता |
सुमारे 2.42 g/cm³ |
सुमारे 2.38 g/cm³ |
फॉर्म्युला केबलची केबल घनता थोडी कमी आहे, जी वजन आणि युनिट लांबीची किंमत कमी करण्यासाठी फायदेशीर आहे. |
-कमी तापमान प्रक्रिया केबल्स: पीव्हीसी, सॉफ्ट ईव्हीए, कमी धूर आणि हलोजन मुक्त मध्यम कमी तापमान आवरण, नियंत्रण केबल्स
-सामान्य बिल्डिंग वायरिंग, होम डेकोरेशन केबल्स, इनडोअर कमकुवत करंट केबल्स
-किंमत संवेदनशील, मोठ्या प्रमाणात, ज्वालारोधी आवश्यकता V-1/V-2, ज्वालारोधी वर्ग C/B
- कमी भरणे, उच्च वाढवणे आणि उच्च लवचिकता असलेली कमकुवत ज्वालारोधी परिस्थिती
-उच्च तापमान प्रक्रिया प्रणाली: PP, XLPE, इरॅडिएशन क्रॉसलिंकिंग, सिलेन क्रॉसलिंकिंग TPE/TPU
-उच्च अंत सुरक्षा परिस्थिती: भुयारी मार्ग, हाय-स्पीड रेल्वे, जहाजे, अणुऊर्जा, बोगदे, रुग्णालये, डेटा केंद्रे
-नवीन ऊर्जा केबल्स: फोटोव्होल्टेइक, ऊर्जा साठवण, पवन ऊर्जा, चार्जिंग पायल्स, पॉवर बॅटरी हार्नेस
-उच्च व्होल्टेज/कम्युनिकेशन केबल्स: उच्च इन्सुलेशन, कमी डायलेक्ट्रिक, कमी धूर आणि कमी विषारीपणा आवश्यक आहे
-दीर्घकालीन हवामान/उष्णता प्रतिरोधक केबल्स: 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ ग्रेड
शिफारस केलेले प्रमाण: ATH: MDH=3:1~1:1
-प्रोसेसिंग विंडो आणि खर्चाचा समतोल राखणे
- ज्वाला मंदता आणि धूर दडपशाहीची समन्वयात्मक सुधारणा
- उत्तम यांत्रिक आणि एक्सट्रूजन स्थिरता
-क्लास ए फ्लेम रिटार्डंट, क्लास बी 1, यूएल व्हीडब्ल्यू-1, आयईसी 60332 इत्यादी कठोर मानकांची पूर्तता करू शकते
केबल मटेरियलमध्ये मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड आणि ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड यांच्यात कोणतीही परिपूर्ण "श्रेष्ठता किंवा कनिष्ठता" नाही, केवळ विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितींवर आधारित "अनुकूलन" आहे. निवड ही अनुभववादापासून डेटा आणि यंत्रणांच्या आधारे अचूक निर्णय घेण्याकडे जात आहे.
