高频线发泡技朮.docVIP

线缆发泡技朮 前 言 通信网络之完整性，除了机房内之软硬件及其周边附属设备外，通信电缆扮演着送信与受信二端间连络主要传输媒介。通信电缆不仅质量需符合未来整体服务数字网络(ISDN)之要求外，所占用之空间也不容忽视，二者更是息息相关。近十年来欲使通信网络传输更快速，除了设备增强外，通信电缆也做了重大变革，纷纷采用发泡聚乙烯为绝缘材料，促使电缆特性更能符合较佳通信效果。其中电气特性如静电容量、电容不平衡、远(近)端串音及衰减等与材料发泡方式更是立竿见影。 发泡的目的 一般材料发泡的目的在于使制品轻量化，并加强制品隔热性与可扰性，及降低材料成本。而线缆用材料发泡的目的，则在降低材料的介质常数。 材料发泡方式 为了增加传输容量及速率，降低材料介质常数(Dielectric Constant)系最佳途径，而使用发泡PE材料则可达成此目的，其材料发泡方式一般区分为二种方式： 化学发泡方法 物理发泡 (氮气发泡) 传统化学发泡 于PE绝缘材料制料过程中，混合适当比例热效应发泡剂，其使于芯线制程时，利用温度促使发泡剂产生化学分解变化，于PE材料内部形成气泡，此项材料对温度反应相当灵敏( ±1℃)，温控设备稍受外界影响，其发泡度变化极大，目前此项方式发泡度可达到40-50%，且此发泡材料须置放于干燥环境内，否则水分进入材料后于押出易导致芯线电容，外径不稳定，此二项于通信电缆远(近)端将造成不良影响。 为减小介质常数，其所用基材应为低介质常数的材料，目前线缆最常用者为PE。在特殊的场合，也有利用PP、PS及TEFLON为基材的。 4.1 PE发泡度与介电常数，波长短缩率，时间延迟关系图 发泡度% 介电常数 时间延迟ns/M 波长短缩率% 0 2.32 5.08 65.6 10 2.155 4.90 68.1 20 2.088 4.72 70.6 30 1.857 4.57 73.0 40.5 1.718 4.37 76.3 50 1.587 4.20 79.4 60 1.460 4.03 82.7 70 1.338 3.86 86.5 80 1.224 3.69 90.4 90 1.149 3.58 93.3 100 1.000 3.00 100.0 　　4.2 PE发泡之特性关系表 发泡度与材料抗张特性的关系如下表列　　　　　 发泡度 % 抗张强度 KG/MM2 伸长率 % 17 1.10 490 18 1.17 500 27 0.85 490 33 0.78 350 39 0.65 370 40 0.55 280 45 0.53 300 47 0.46 260 50 0.30 150 0 1.5 550 在静电容量要求一定的场合，降低绝缘材料的实效介质常数，则芯线径便可减小。此时，一定尺寸的线缆管中，就可多设线路，在多心线缆场合有很大的优点。 材料发泡，则强度下降，故薄绝缘场合发泡度只限于20-30%，厚绝缘时则约达50%左右，属于较低发泡的类别。 4.3 发泡度的测定方法 线缆发泡层的发泡度，可利用普通的密度测定法计测，所谓发泡度乃指发泡体中含多少百分比的气体，可应用下式表示之 其中，d = 发泡体密度 d0 = 基材原有的密度 密度测定法 　先称发泡体重量为W1，再将发泡体与砝码连接，用极细钢丝或铜丝吊挂与水或酒精中，称重为W2，最后称出砝码在液体中的重量为W3，则密度d可用下式求出。 　　　　　　d＝ 4.4 押出发泡法 发泡剂的类别 挥发性发泡剂 化学发泡剂 4.5 目前市售发泡PE之发泡剂 高密度用尿素类 低密度用碳酸类 大部分发泡剂的分解生成物都具有吸湿性，生成的气体亦常含水分，故在要求低损失的场合，押出线必须施行干燥手续。 4.6押出发泡的制造工程 　　押出发泡的制造工程如下所列 从押出机加料斗供入发泡材料 材料在螺缸受热，由螺杆的运转而使其发生可塑化，且在混练中往前输送 经过眼模形成一定外径，押出同时发泡。 押出线在冷水槽冷却固化 4.7发泡押出用押出机 押出机的L/D约20-28，并有较长的供料段，压缩比约2.0-2.5，押出机在设计上应注意下列各点： 设计小压缩比的螺杆﹔ 设置反压调节器，以控制适当的反压﹔ 机头与眼模部阻力尽量减小﹔ 螺旋廊宽减小。 4.8 押出条件 发泡线押出的时候，其押出条件受押出机尺寸，螺杆构造、螺杆回转数及发泡剂浓度等要因素影响，很难得到通用的原则，重点在如何使材料迅速熔融，并使分解气溶于材料中，直到出眼模口后才开始发泡。 押出条件：例如压力、温度、及押出时间等发生变化，则押出成品特性亦发生很大变化。 押出温度：系指熔融材料的实际温度，当温度不同的时候，押出线的发泡特性亦起变异，温度在某一特定范围的时候，发泡特性最良好，高或低于此项范围