電線電纜銅絲發(fā)黑的原因

來源：時間：2023.04.11

銅絲發(fā)黑的原因是多種要素構(gòu)成的，不僅僅是配方問題，還與銅絲自身所處的狀況、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電纜的結(jié)構(gòu)、護套橡膠配方、出產(chǎn)環(huán)境等許多要素有關(guān)。

一、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，構(gòu)成散熱慢，導(dǎo)致乳化液油溫度高。
2.是銅絲退火原因構(gòu)成的。
①連拉連退的冷卻水一般都是用自來水、地下水，因為水質(zhì)各地不盡相同，有些區(qū)域水質(zhì)的PH 值較低，只要5.5~5.0（正常是7.0~7.5），把本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在一般拉絲機拉好的制品銅絲在另一條退火線上退火，冷卻水也沒有運用抗氧化劑，抗氧時刻短，很快就會呈現(xiàn)氧化發(fā)黑現(xiàn)象。
3.一些老廠沿用退火缸來退火，因而以下幾種原因也會構(gòu)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)不行，PH 值過低。
這些狀況夏天氣溫高時較為常見，乳化液不停地運用會有所損耗，溫度高時則損耗較快，假如不及時彌補新的原油，這時候含脂肪量很少，再加上氣溫高，乳化液的溫度也或許超出45℃，就很簡單構(gòu)成氧化發(fā)黑。
4.別的一種狀況是，因為目前遍及運用高速拉絲，其速度進步了，相對散熱時刻減少了，給氧化帶來了必定空間與時刻。因而，建議出產(chǎn)廠家多留意乳液的含脂量狀況、運用溫度、PH 值等是否恰當(dāng)，春天黃霉雨季節(jié)細菌繁殖較快，可運用殺菌防霉劑，夏天可用抗氧化劑，處理氧化、發(fā)黑等問題。
原因
①制品模的變形量太小所構(gòu)成的
②模具鑲套的外圍及前方?jīng)]有密封好
處理辦法
制品模出口方向加一個橡皮墊，然后螺紋壓緊制品模，處理漏油的問題。
制品模的變形量偏小，是常犯的錯誤，單模變形需有一個最小的變形量，產(chǎn)生的壓力才或許大于金屬的屈從極限，才可以實現(xiàn)是塑性變形，尺度才能安穩(wěn)，單線外表才會有冷拉產(chǎn)生的光照。

二、引起線圈發(fā)黑的原因
生活中常常會用到各種運用線圈的產(chǎn)品，如馬達、助聽器、遙控玩具、無線充電器、電源開關(guān)、電腦······線圈發(fā)黑是因為銅線的氧化，線圈的首要材質(zhì)根本運用銅線，而金屬都會氧化，所以咱們就會看到線圈發(fā)黑的狀況。
1.技能原因
以前國內(nèi)大多數(shù)廠家均運用通用性銅桿，銅含量可達99.95%，可是就算如此，銅之中仍是存在氧。因為銅自身不是無氧銅，在加工過程中，銅的外表不免會與空氣觸摸而呈現(xiàn)氧化。
現(xiàn)在，國內(nèi)引入了無氧銅的先進出產(chǎn)技能，以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅出產(chǎn)技能，使整個銅線行業(yè)均用上了無氧銅，這無疑現(xiàn)已大大改進了銅絲的發(fā)黑問題。
不過，因為對銅桿的加工，特別是韌煉工藝的運用，和制品銅線芯寄存的條件欠好，使得銅線自身仍是會有細微的氧化。
2.絕緣層的資料問題
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。其間浸漬漆便是用作浸漬處理電機、電器線圈的。浸漬漆能起到填充絕緣系統(tǒng)中的空隙和微孔的效果，并在被浸漬物外表構(gòu)成接連漆膜，使線圈粘結(jié)成一個健壯的全體，有用進步絕緣系統(tǒng)的全體性、導(dǎo)熱性、耐潮性、介電強度和機械強度的性能。
其次，也起到散熱的效果。絕緣漆在浸透時，烘干后的線圈可以看做一個全體，內(nèi)外層熱量可以簡單的傳導(dǎo)，然后起到發(fā)出熱量的效果。
現(xiàn)在我國的浸漬漆、絕緣油出產(chǎn)工藝、制備辦法、專利配方技能資料還相對落后，出產(chǎn)加工的浸漬漆根本只起到短暫的效果，時刻一長就會呈現(xiàn)掉落、失效的現(xiàn)象。
3.運用的問題
咱們在運用線圈銅線的過程中，常常會呈現(xiàn)這樣的問題：碰撞沖突；沖洗較慢，水分很多與線圈觸摸；運用廢機油潤滑，構(gòu)成導(dǎo)體外表有殘留物和絕緣層的損壞；在后續(xù)加工時構(gòu)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必定的高溫后，繼續(xù)保持一段時刻，然后以相應(yīng)的速度冷卻的一種金屬熱處理辦法。
銅線退火工藝可以下降硬度，改進切削加工性、消除剩余應(yīng)力，安穩(wěn)尺度，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調(diào)整安排，消除安排缺點。不過，一旦出產(chǎn)過程中溫度高于50 ℃出罐，規(guī)定抽氣時刻不足、SO?含量高，維護氣體不純就會構(gòu)成退火不足，一段時刻后銅線就會簡單發(fā)黑。
線圈銅絲發(fā)黑是多種要素構(gòu)成的，不僅僅是以上四個問題，還與銅絲自身所處的狀況、線圈加工工藝、硫化工藝、線圈的結(jié)構(gòu)、配方、線圈出產(chǎn)環(huán)境等許多要素有關(guān)。

三、橡套電纜銅絲發(fā)黑的原因
橡套電纜銅絲發(fā)黑是多種要素構(gòu)成的，不僅僅是橡皮的配方問題，還與銅絲自身所處的狀況、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電纜的結(jié)構(gòu)、護套橡膠配方、出產(chǎn)環(huán)境等許多要素有關(guān)。
1.橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑的原因剖析
1.1 銅絲自身的原因
在20世紀50到60年代，國內(nèi)大多數(shù)廠家均運用一般銅桿，銅含量為99.99%，均為有氧銅桿，出產(chǎn)辦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的銅絲。因為銅自身不是無氧銅，在加工過程中銅絲外表不免呈現(xiàn)氧化。
到了20世紀80年代，國內(nèi)引入了無氧銅桿的先進出產(chǎn)技能，以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅桿出產(chǎn)技能，使整個電線電纜行業(yè)均用上了無氧銅桿，這無疑是改進了銅絲的發(fā)黑問題。但因為對銅桿的加工，特別是韌煉工藝的把握以及加工好的銅線芯寄存的條件欠好，使銅線芯自身已有細微的氧化，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50年代，橡膠絕緣均選用天然膠和丁苯膠并用配方。因為絕緣橡皮直接與銅線觸摸，所以就不能直接運用硫磺作硫化劑，即運用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑。必須運用一些可以分化出游離硫的化合物，如前面提到過的促進劑TMTD 、硫化劑VA-7，一起還要合作一些硫化促進劑來進步硫化速度和硫化程度，保證絕緣橡皮的物理機械性能和電氣性能。但從絕緣橡皮的彈性、強力和永久變形看，都不如加有硫磺的橡皮（假如不考慮銅絲發(fā)黑的話）。幾十年的實踐現(xiàn)已證實TMTD 無法處理銅絲的發(fā)黑問題。
別的，絕緣橡皮要有各種色彩，紅、藍、黃、綠、黑是根本色彩，這些色彩的呈現(xiàn)也會促進橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑。配方中的首要填充劑是輕質(zhì)碳酸鈣和滑石粉，因為價格的聯(lián)系，有些廠家為了下降成本，用價格特別廉價的碳酸鈣和滑石粉，這些填充劑粒子粗、游離堿的含量大、雜質(zhì)多，所以物理機械性能比較差，電性能欠好，還簡單構(gòu)成銅絲發(fā)黑。
還有的廠用活性超細碳酸鈣來進步絕緣橡皮的物理機械性能，而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的，這種酸也是促進銅絲發(fā)黑的原因。硫化劑VA-7的運用，可以改進銅絲發(fā)黑，但因為硫化程度不行，橡皮的永久變形大，會構(gòu)成橡皮發(fā)粘。特別是參加促進劑ZDC 以后，進步了硫化速度，為了防止焦燒，還要參加促進劑DM 來延緩焦燒時刻。
從促進劑ZDC的結(jié)構(gòu)看，是在TETD 結(jié)構(gòu)中兩個相連接的硫中心接上一個金屬鋅，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)黑或許時刻略長一點，但沒有從根本上處理。
2.從電線電纜結(jié)構(gòu)剖析
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)研究院實驗證明：硫化過程中銅從與橡膠觸摸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損壞效果，也便是咱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響，構(gòu)成活性含銅基團 CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化時，較弱的-S-S-鍵斷裂，構(gòu)成活性含銅基：Cu-S-，它與橡膠效果，一起與氧效果，損壞橡膠的長鍵分子，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：假如橡膠中含有有害的金屬，如銅、錳等重金屬鹽類，那么不論促進劑的品種，均會產(chǎn)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外表的搬遷
前蘇聯(lián)科學(xué)家使用放射性同位素證實了電纜護套橡膠中硫分散的或許性。以天然橡膠為基的硫化膠中，在130-150℃的溫度下，游離硫的分散系數(shù)約為10-6cm2/s。接連硫化的出產(chǎn)廠，硫化護套橡膠時，溫度在185-200℃之間，這個分散的系數(shù)就更大。
因為橡套游離硫的分散，改變了秋蘭姆橡膠的結(jié)構(gòu)，或許構(gòu)成多硫鍵。這些多硫化合物經(jīng)過化學(xué)分化和化合實現(xiàn)搬遷，即“ 化學(xué)擴” 。因為搬遷的結(jié)果，不僅可改變絕緣橡皮的結(jié)構(gòu)，下降其耐熱性，而且硫與銅外表反響，構(gòu)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)象的產(chǎn)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根底的絕緣配方中，天然膠需求經(jīng)過塑煉來進步橡膠的可塑性。有些大廠為了產(chǎn)量，用密煉機塑煉，還要參加少量的化學(xué)增塑劑--促進劑M 來進步塑性。假如塑煉溫度和生膠濾橡時的溫度控制欠好，呈現(xiàn)140℃以上的高溫，當(dāng)生膠放到開煉機上緩慢經(jīng)過滾筒，而上面的積膠因為遭到熱氧和促進劑M 的一起效果，會發(fā)現(xiàn)橡膠外表好象涂了一層油，實際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進下斷鏈比較嚴重，產(chǎn)生了比較軟和粘的較小分子量橡膠。
盡管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猜中，這些膠料擠包在銅絲上進行接連硫化后，其時或許看不出什么問題，但現(xiàn)已為橡膠粘銅絲埋下了一個危險，也便是說，這些小分子量的天然膠將首要呈現(xiàn)局部粘銅絲現(xiàn)象。
絕緣橡皮加硫化劑和促進劑的工藝也十分重要。有些小廠在開煉機上加硫化劑，便是將裝有硫化劑的罐子，在滾筒的中部倒入，中心很多，而兩頭較少。當(dāng)硫化劑吃入橡皮中，翻三角的次數(shù)較少，會使硫化劑在橡猜中分布不均勻。這樣在擠包接連硫化時，含硫化劑比較多的當(dāng)?shù)睾芎唵纬尸F(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象，在發(fā)黑的當(dāng)?shù)貢r刻一長，還會呈現(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)為了尋求產(chǎn)量，接連硫化管只要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刻只要30秒。
橡皮自身是熱的不良導(dǎo)體，絕緣線芯外表溫度大于190℃，當(dāng)溫度傳熱到與銅線觸摸的里層橡皮時，又被銅線吸熱，銅線升溫到與里層橡皮溫度接近時，硫化的橡皮電線芯現(xiàn)已出硫化管了。這樣里層橡皮溫度比較低，大約為170℃，停留只要幾秒鐘就出硫化管，進入冷卻和收線，絕緣橡皮就會硫化不足。為了到達滿足的硫化。促進劑TMTD 的用量（作硫化劑用）高達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。替換促進銅線外表發(fā)黑的原因。

總歸，處理銅線發(fā)黑的問題，難度依然較大，從銅絲到橡皮的每一道工序都要認真對待，才能取得較好的效果。膠種選擇和硫化系統(tǒng)的選用仍是問題的關(guān)鍵所在。這個問題的處理需求經(jīng)歷時刻的檢測。