1. Ievads
Augstas frekvences signālu pārraidē sakaru kabeļos vadītāji radīs ādiņas efektu, un, palielinoties pārraidītā signāla frekvencei, ādiņas efekts kļūst arvien nopietnāks. Tā sauktais ādiņas efekts attiecas uz signālu pārraidi gar koaksiālā kabeļa iekšējā vadītāja ārējo virsmu un ārējā vadītāja iekšējo virsmu, kad pārraidītā signāla frekvence sasniedz vairākus kilohercus vai desmitiem tūkstošu hercu.
Jo īpaši, pieaugot vara starptautiskajai cenai un vara resursiem dabā kļūstot arvien ierobežotākiem, vara pārklāta tērauda vai vara pārklāta alumīnija stieples izmantošana vara vadītāju aizstāšanai ir kļuvusi par svarīgu uzdevumu vadu un kabeļu ražošanas nozarē, kā arī par tās popularizēšanu, izmantojot plašu tirgus telpu.
Taču vara pārklājuma stieplei pirmapstrādes, niķeļa pārklājuma un citu procesu, kā arī pārklājuma šķīduma ietekmes dēļ var viegli rasties šādas problēmas un defekti: stieples nomelnēšana, slikta iepriekšēja pārklājuma kvalitāte, galvenā pārklājuma slāņa atdalīšanās, kā rezultātā rodas stieples atkritumi, materiālu atkritumi, kā rezultātā palielinās produkta ražošanas izmaksas. Tāpēc ir ārkārtīgi svarīgi nodrošināt pārklājuma kvalitāti. Šajā rakstā galvenokārt tiek aplūkoti vara pārklājuma tērauda stieples ražošanas procesa principi un procedūras, izmantojot galvanisko pārklāšanu, kā arī biežākie kvalitātes problēmu cēloņi un risināšanas metodes. 1. Vara pārklājuma tērauda stieples pārklāšanas process un tā cēloņi
1. 1 Stieples pirmapstrāde
Vispirms stiepli iegremdē sārmainā un kodināšanas šķīdumā, un vadam (anodam) un plāksnei (katodam) tiek pielikts noteikts spriegums, kā rezultātā anods izdala lielu daudzumu skābekļa. Šo gāzu galvenā loma ir: pirmkārt, spēcīgi burbuļi uz tērauda stieples virsmas un tās tuvumā esošā elektrolīta veic mehānisku maisīšanu un atdalīšanu, tādējādi veicinot eļļas noņemšanu no tērauda stieples virsmas un paātrinot eļļas un tauku saponifikācijas un emulgācijas procesu; otrkārt, metāla un šķīduma saskarnē esošo sīko burbuļu dēļ, burbuļiem un tērauda stieplei esot ārpusē, tie pielips pie tērauda stieples, un uz šķīduma virsmas pielips daudz eļļas, tāpēc burbuļi pie tērauda stieples pielipušo eļļu pie šķīduma virsmas nogādās uz šķīduma virsmas, tādējādi veicinot eļļas noņemšanu, un vienlaikus nav viegli panākt anoda ūdeņraža trauslumu, lai iegūtu labu pārklājumu.
1. 2 Vadu pārklājums
Vispirms stiepli iepriekš apstrādā un pārklāj ar niķeli, iegremdējot to pārklājuma šķīdumā un pieliekot vadam (katodam) un vara plāksnei (anodam) noteiktu spriegumu. Anodā vara plāksne zaudē elektronus un elektrolītiskajā (pārklāšanas) vannā veido brīvus divvērtīgus vara jonus:
Cu–2e→Cu2+
Katodā tērauda stieple tiek elektrolītiski atkārtoti elektronizēta, un divvērtīgie vara joni tiek nogulsnēti uz stieples, veidojot ar varu pārklātu tērauda stiepli:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e → H2
Ja skābes daudzums pārklāšanas šķīdumā ir nepietiekams, vara sulfāts viegli hidrolizējas, veidojot vara oksīdu. Vara oksīds iesprūst pārklāšanas slānī, padarot to irdenu. Cu2 SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. Galvenās sastāvdaļas
Āra optiskie kabeļi parasti sastāv no kailām šķiedrām, vaļīgām caurulēm, ūdeni aizturošiem materiāliem, stiprinošiem elementiem un ārējā apvalka. Tie ir pieejami dažādās konstrukcijās, piemēram, centrālās caurules konstrukcijā, slāņveida vijumā un skeleta struktūrā.
Kailās šķiedras ir oriģinālās optiskās šķiedras ar diametru 250 mikrometri. Tās parasti ietver serdes slāni, apvalka slāni un pārklājuma slāni. Dažādiem kailām šķiedrām ir atšķirīgi serdes slāņa izmēri. Piemēram, vienmoda OS2 šķiedras parasti ir 9 mikrometri, savukārt daudzmoda OM2/OM3/OM4/OM5 šķiedras ir 50 mikrometri, un daudzmoda OM1 šķiedras ir 62,5 mikrometri. Kailās šķiedras bieži tiek iekrāsotas, lai atšķirtu daudzkodolu šķiedras.
Vaļējās caurules parasti ir izgatavotas no augstas stiprības inženiertehniskās plastmasas PBT un tiek izmantotas, lai ievietotu tukšas šķiedras. Tās nodrošina aizsardzību un ir piepildītas ar ūdeni aizturošu želeju, lai novērstu ūdens iekļūšanu, kas varētu sabojāt šķiedras. Gels darbojas arī kā buferis, lai novērstu šķiedru bojājumus triecienu dēļ. Vaļīgo cauruļu ražošanas process ir ļoti svarīgs, lai nodrošinātu šķiedras pārmērīgo garumu.
Ūdens bloķējošie materiāli ietver kabeļu ūdens bloķējošu smērvielu, ūdeni bloķējošu dziju vai ūdeni bloķējošu pulveri. Lai vēl vairāk uzlabotu kabeļa kopējo ūdens bloķēšanas spēju, galvenā pieeja ir izmantot ūdeni bloķējošu smērvielu.
Stiprinājuma elementi ir metāliski un nemetāliski. Metāliskie elementi bieži tiek izgatavoti no fosfatētām tērauda stieplēm, alumīnija lentēm vai tērauda lentēm. Nemetāliskie elementi galvenokārt tiek izgatavoti no FRP materiāliem. Neatkarīgi no izmantotā materiāla šiem elementiem ir jānodrošina nepieciešamā mehāniskā izturība, lai atbilstu standarta prasībām, tostarp izturībai pret stiepi, locīšanu, triecieniem un griešanos.
Ārējiem apvalkiem jāņem vērā lietošanas vide, tostarp ūdensnecaurlaidība, izturība pret UV starojumu un laikapstākļiem. Tāpēc parasti tiek izmantots melns PE materiāls, jo tā lieliskās fizikālās un ķīmiskās īpašības nodrošina piemērotību uzstādīšanai ārpus telpām.
2 Vara pārklāšanas procesa kvalitātes problēmu cēloņi un to risinājumi
2.1 Stieples pirmapstrādes ietekme uz pārklājuma slāni Stieples pirmapstrāde ir ļoti svarīga vara pārklātas tērauda stieples ražošanā, izmantojot galvanizāciju. Ja eļļas un oksīda plēve uz stieples virsmas netiek pilnībā noņemta, tad iepriekš pārklātais niķeļa slānis nav labi pārklāts un saite ir slikta, kas galu galā novedīs pie galvenā vara pārklājuma slāņa atdalīšanās. Tāpēc ir svarīgi sekot līdzi sārmainā un kodināšanas šķidruma koncentrācijai, kodināšanas un sārmainajai strāvai, kā arī tam, vai sūkņi darbojas normāli, un, ja nē, tie nekavējoties jāremontē. Biežākās kvalitātes problēmas tērauda stieples pirmapstrādē un to risinājumi ir parādīti tabulā.
2.2 Niķeļa šķīduma stabilitāte tieši nosaka iepriekš pārklāšanas slāņa kvalitāti un tai ir svarīga loma nākamajā vara pārklāšanas posmā. Tāpēc ir svarīgi regulāri analizēt un pielāgot iepriekš pārklāšanas šķīduma sastāva attiecību un nodrošināt, ka iepriekš pārklāšanas šķīdums ir tīrs un nav piesārņots.
2.3 Galvenā pārklāšanas šķīduma ietekme uz pārklāšanas slāni Pārklāšanas šķīdums satur vara sulfātu un sērskābi kā divus komponentus, un to attiecības sastāvs tieši nosaka pārklāšanas slāņa kvalitāti. Ja vara sulfāta koncentrācija ir pārāk augsta, izgulsnēsies vara sulfāta kristāli; ja vara sulfāta koncentrācija ir pārāk zema, stieple viegli piedegs un tiks ietekmēta pārklāšanas efektivitāte. Sērskābe var uzlabot galvanizācijas šķīduma elektrovadītspēju un strāvas efektivitāti, samazināt vara jonu koncentrāciju galvanizācijas šķīdumā (tāds pats jonu efekts), tādējādi uzlabojot galvanizācijas šķīduma katodisko polarizāciju un dispersiju, lai palielinātu strāvas blīvuma robežu, un novērst vara sulfāta hidrolīzi galvanizācijas šķīdumā vara oksīdā un nogulsnēšanos, palielinot pārklāšanas šķīduma stabilitāti, kā arī samazinot anodisko polarizāciju, kas veicina normālu anoda izšķīšanu. Tomēr jāatzīmē, ka augsts sērskābes saturs samazinās vara sulfāta šķīdību. Ja pārklāšanas šķīdumā ir nepietiekams sērskābes saturs, vara sulfāts viegli hidrolizējas vara oksīdā un iesprūst pārklāšanas slānī, kā rezultātā slāņa krāsa kļūst tumša un irdena; ja pārklāšanas šķīdumā ir pārāk daudz sērskābes un nepietiekams vara sāls saturs, ūdeņradis daļēji izlādējas katodā, kā rezultātā pārklāšanas slāņa virsma izskatās plankumaina. Fosfora saturam ir arī svarīga ietekme uz pārklājuma kvalitāti, fosfora saturs jākontrolē diapazonā no 0,04% līdz 0,07%, ja tas ir mazāks par 0,02%, ir grūti veidot plēvi, kas novērstu vara jonu veidošanos, tādējādi palielinot vara pulvera daudzumu pārklāšanas šķīdumā; ja fosfora saturs pārsniedz 0,1%, tas ietekmēs vara anoda izšķīšanu, kā rezultātā divvērtīgo vara jonu saturs pārklāšanas šķīdumā samazinās un rodas daudz anoda dubļu. Turklāt vara plāksne regulāri jāskalo, lai novērstu anoda dūņu piesārņošanu pārklāšanas šķīdumā un nelīdzenumu un urbumu veidošanos pārklāšanas slānī.
3 Secinājums
Apstrādājot iepriekš minētos aspektus, produkta saķere un nepārtrauktība ir laba, kvalitāte ir stabila un veiktspēja ir lieliska. Tomēr faktiskajā ražošanas procesā pārklājuma slāņa kvalitāti ietekmē daudzi faktori, un, tiklīdz problēma ir atrasta, tā ir savlaicīgi jāanalizē un jāizpēta, un jāveic atbilstoši pasākumi tās risināšanai.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 14. jūnijs