วิธีการปรับปรุงความต้านทานการเสื่อมสภาพของฉนวนคอมโพสิตยางซิลิโคน
แนวทางหลักในการเพิ่มความต้านทานการเสื่อมสภาพของฉนวนยางซิลิโคนอยู่ที่ "การชะลอการแตกหักของโซ่สามประเภท" - สายโซ่หลัก Si-O โซ่ข้างเมทิล และส่วนต่อประสานตัวเติม การวิจัยล่าสุดได้สรุปมาตรการการปรับปรุงเป็น "4 ระดับและ 12 วิธีเฉพาะ" ซึ่งทั้งหมดได้รับการตรวจสอบผ่านการทดสอบการเร่งอายุ เช่น ความร้อนชื้น- สเปรย์เกลือ และการสัมผัสรังสีอัลตราไวโอเลต และพร้อมสำหรับการใช้งานจริงโดยตรง:
โครงสร้างโมเลกุล “วัคซีน” ล่วงหน้า
1. แนะนำกลุ่มฟีนิลในห่วงโซ่หลัก: เปลี่ยนยางซิลิโคนเมทิลไวนิลธรรมดาด้วยยางซิลิโคนเมทิลไวนิลฟีนิล สิ่งกีดขวางแบบสเตอริกของหมู่ฟีนิลยับยั้งการจัดเรียงใหม่และการสลายตัวแบบวงจรของพันธะ Si-O ซึ่งช่วยลดการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากความร้อนได้มากกว่า 30% ที่ 250 องศา และเพิ่มอายุการใช้งานเป็นสองเท่าโดยประมาณ
2 ต่อกลุ่มอีพอกซีไว้บนโซ่ด้านข้าง: หลังจากต่อกิ่งด้วยไกลซิดิล เมทาคริเลตแล้ว จะเกิดการเชื่อมโยง- "จุดยึด" ขึ้น ซึ่งช่วยลดการใช้กลุ่มเมทิลภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต-โอโซน และลดอัตราการย่อยสลายที่ไม่ชอบน้ำลง 40%
"การหุ้ม" อินเทอร์เฟซของฟิลเลอร์
3 นาโน-ผลการทำงานร่วมกันของไมครอน: รวมนาโน-ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO₂) 5 phr กับไมโคร-อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (Al(OH)₃) 45 phr อนุภาคนาโน-จะย้ายไปยังพื้นผิวได้ดีกว่า ก่อให้เกิดชั้นอนินทรีย์ที่มีความหนาแน่นสูง หลังจากอายุสเปรย์เกลือนาน 1,000 ชั่วโมง มุมสัมผัสยังคงสูงกว่า 100 องศา และอัตราการเก็บรักษาแรงดันไฟฟ้าวาบไฟเกินเกิน 90%
④ แทนที่ Al(OH)₃ บางส่วนด้วยแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์: แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg(OH)₂) มีอุณหภูมิการสลายตัวที่สูงขึ้นและความสามารถในการทำให้ก๊าซกรดเป็นกลางได้ดีขึ้น ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบสเปรย์เกลือเดียวกัน ความหนาแน่นของรอยแตกที่พื้นผิวจะลดลง 50%
⑤ การเปิดใช้งานสารตัวเติมใน-แหล่งกำเนิด: นำกระบวนการ "การเคลือบที่ละเอียด- มาใช้แบบบูรณาการสำหรับ Al(OH)₃ โดยใช้เครื่องเจ็ตอัลตราโซนิกผสมกับสารเติมแต่งไซเลน Z-6173 สารตัวเติมที่ได้จะมีขนาดอนุภาค 0.5 µm และอัตราการกราฟต์พื้นผิวเกิน 6% หลังจากอายุ 5,000 ชั่วโมง จะไม่เกิดคราบขาวหรือชอล์ก และอัตราการคงความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้น 25%
"การเชื่อมโยงข้ามรอง-" ในการกำหนดสูตรและกระบวนการ
⑥ การวัลคาไนซ์แบบคู่ด้วยเปอร์ออกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม: ขั้นแรกให้ทำการเชื่อมโยง-เปอร์ออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง- ตามด้วยการเชื่อมโยง-การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแพลตตินัม-ที่ 120 องศา วิธีนี้จะเพิ่ม-ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้าม 15% ลดการยืดตัวเนื่องจากความร้อน 30% และเพิ่มเวลาเป็นสองเท่าในการเกิดรอยแตกที่เหนี่ยวนำให้เกิดรังสีอัลตราไวโอเลต-
⑦ การฉายรังสีด้วยลำแสงอิเล็กตรอนสำหรับ "การเชื่อมโยงแบบไมโคร-ข้าม-": แนะนำพันธะเชื่อมโยงข้าม C-C- เพิ่มเติมด้วยปริมาณการฉายรังสี 60 kGy หลังจากการบ่มที่ครอบคลุมเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง อัตราการรักษาความต้านทานแรงดึงจะเพิ่มขึ้นจาก 70% เป็น 85% โดยแทบไม่มีผลกระทบต่อความสามารถในการไม่ชอบน้ำ
การทำงานและการบำรุงรักษาแบบ "ซ่อมแซมได้"
⑧ การเคลือบ-แหล่งกำเนิดใหม่-ของ RTV บนพื้นผิว: เมื่ออายุของฉนวนโพลีเมอร์ถึง HC คลาส 5 ให้ฉีดสเปรย์ยางซิลิโคนวัลคาไนซ์อุณหภูมิ (RTV) หนา 0.3 มม. ในห้อง วิธีนี้จะคืนมุมสัมผัสเป็น HC คลาส 1–2 ลดกระแสรั่วไหลลงเหลือ 1/30 ของค่าเดิม และยืดอายุการใช้งานของฉนวนได้ 5–7 ปี
⑨ การตรวจสอบออนไลน์-และการคาดการณ์อายุการใช้งาน: สร้าง "ดัชนีอายุ" ตามฮาร์โมนิกกระแสรั่วไหลและการถ่ายภาพรังสีอัลตราไวโอเลต เพื่อดำเนินการบำรุงรักษาตามสภาพ- โดยหลีกเลี่ยง "การบำรุงรักษาเกิน-" หรือ "ต่ำกว่า-การบำรุงรักษา"
การรวมมาตรการ 1–⑦ ลงในสูตรผสมยางและการรวมมาตรการ ⑧–⑨ เข้ากับกฎข้อบังคับด้านการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาสามารถลดอัตราการเสื่อมสภาพของฉนวนคอมโพสิตได้มากกว่า 50% ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งมีความร้อนชื้น สเปรย์เกลือ และรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง อายุการใช้งานที่คาดหวังจะขยายจาก 15 ปีเป็น 25–30 ปี ซึ่งได้รับการตรวจสอบแบบกลุ่ม-บนสายส่งไฟฟ้าในซินเจียงและภูมิภาคชายฝั่ง