1. Вступ
Кабель зв'язку при передачі високочастотних сигналів, провідники створюватимуть скін-ефект, і зі збільшенням частоти переданого сигналу скін-ефект стає все більш серйозним. Так званий скін-ефект відноситься до передачі сигналів уздовж зовнішньої поверхні внутрішнього провідника і внутрішньої поверхні зовнішнього провідника коаксіального кабелю, коли частота переданого сигналу досягає кількох кілогерц або десятків тисяч герц.
Зокрема, у зв’язку зі стрімким зростанням міжнародної ціни на мідь, а ресурси міді в природі стають дедалі дефіцитнішими, тому використання обмідненого сталевого або обмідненого алюмінієвого дроту для заміни мідних провідників стало важливим завданням для дроту та кабельної промисловості, а й для її просування з використанням великого ринкового простору.
Але дріт у мідному покритті, через попередню обробку, попереднє нанесення нікелю та інші процеси, а також вплив розчину для покриття, легко виробляти такі проблеми та дефекти: почорніння дроту, попереднє нанесення не є хорошим , основний шар покриття зі шкіри, що призводить до виробництва відходів дроту, матеріальних відходів, так що витрати на виробництво продукту збільшуються. Тому вкрай важливо забезпечити якість покриття. У цій статті в основному обговорюються принципи процесу та процедури виробництва обмідненого сталевого дроту методом гальванічного покриття, а також загальні причини проблем якості та методи вирішення. 1 Процес обміднення сталевого дроту та його причини
1. 1 Попередня обробка дроту
Спочатку дріт занурюють у лужний і травильний розчин, і на дріт (анод) і пластину (катод) подають певну напругу, анод виділяє велику кількість кисню. Основна роль цих газів: по-перше, бурхливі бульбашки на поверхні сталевого дроту та його сусідній електроліт відіграють механічне перемішування та знімають ефект, таким чином сприяючи мастилу з поверхні сталевого дроту, прискорюючи процес омилення та емульгування масло і жир; по-друге, через крихітні бульбашки, прикріплені до поверхні розділу між металом і розчином, коли бульбашки та сталевий дріт виходять назовні, бульбашки будуть прилипати до сталевого дроту з великою кількістю олії на поверхні розчину, тому на Бульбашки принесуть багато олії, що прилипає до сталевого дроту, на поверхню розчину, таким чином сприяючи видаленню олії, і в той же час, це нелегко створити водневу крихкість анода, так що добре покриття можна отримати.
1. 2 Покриття дроту
Спочатку дріт попередньо обробляють і покривають нікелем шляхом занурення в розчин для покриття та подачі певної напруги на дріт (катод) і мідну пластину (анод). На аноді мідна пластина втрачає електрони та утворює вільні іони двовалентної міді в електролітичній ванні:
Cu – 2e→Cu2+
На катоді сталевий дріт електролітично повторно електронізується, і іони двовалентної міді осідають на дроті, утворюючи плакований міддю сталевий дріт:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
Коли кількість кислоти в розчині для покриття недостатня, сульфат міді легко гідролізується з утворенням оксиду міді. Оксид міді затримується в шарі покриття, що робить його пухким. Cu2 SO4 + H2O [Cu2O + H2 SO4
I. Ключові компоненти
Зовнішні оптичні кабелі зазвичай складаються з оголених волокон, вільної трубки, матеріалів, що блокують воду, зміцнюючих елементів і зовнішньої оболонки. Вони бувають різних конструкцій, таких як дизайн центральної труби, шарова скрутка та скелетна структура.
Голі волокна відносяться до оригінальних оптичних волокон діаметром 250 мікрометрів. Зазвичай вони включають основний шар, шар оболонки та шар покриття. Різні типи голих волокон мають різні розміри серцевинного шару. Наприклад, одномодові волокна OS2 зазвичай мають 9 мікрометрів, тоді як багатомодові волокна OM2/OM3/OM4/OM5 — 50 мікрометрів, а багатомодові волокна OM1 — 62,5 мікрометрів. Голі волокна часто мають кольорове кодування для розрізнення багатоядерних волокон.
Вільні трубки зазвичай виготовляються з високоміцного інженерного пластику PBT і використовуються для розміщення оголених волокон. Вони забезпечують захист і наповнені водоблокуючим гелем, щоб запобігти проникненню води, яка може пошкодити волокна. Гель також діє як буфер для запобігання пошкодженню волокна від ударів. Процес виробництва вільних труб має вирішальне значення для забезпечення надлишкової довжини волокна.
Водоблокуючі матеріали включають кабельне водоблокуюче мастило, водоблокуючу пряжу або водоблокуючий порошок. Щоб ще більше підвищити загальну водоблокуючу здатність кабелю, основним підходом є використання водоблокуючого мастила.
Зміцнюючі елементи бувають металеві і неметалічні. Металеві часто виготовляють із фосфатованих сталевих дротів, алюмінієвих або сталевих стрічок. Неметалічні елементи в основному виготовляються з матеріалів FRP. Незалежно від використовуваного матеріалу, ці елементи повинні забезпечувати необхідну механічну міцність, щоб відповідати стандартним вимогам, включаючи стійкість до розтягування, згинання, удару та скручування.
Зовнішні оболонки повинні враховувати середовище використання, включаючи водонепроникність, стійкість до ультрафіолетового випромінювання та стійкість до погодних умов. Тому зазвичай використовується чорний поліетиленовий матеріал, оскільки його відмінні фізичні та хімічні властивості забезпечують придатність для встановлення на вулиці.
2 Причини проблем якості в процесі міднення та їх вирішення
2. 1 Вплив попередньої обробки дроту на шар покриття Попередня обробка дроту дуже важлива у виробництві обмідненого сталевого дроту методом гальванічного покриття. Якщо масляна та оксидна плівка на поверхні дроту не повністю видалена, то попередньо покритий нікелевий шар погано покритий, а з’єднання погане, що зрештою призведе до падіння основного шару мідного покриття. Тому важливо стежити за концентрацією лужних і травильних рідин, травильним і лужним струмом, а також за тим, чи справні насоси, а якщо ні, їх необхідно негайно відремонтувати. Загальні проблеми якості при попередній обробці сталевого дроту та їх вирішення наведені в табл
2. 2 Стабільність розчину попереднього нікелювання безпосередньо визначає якість шару попереднього нанесення покриття та відіграє важливу роль на наступному етапі нанесення мідного покриття. Тому важливо регулярно аналізувати та регулювати співвідношення складу попередньо нанесеного нікелевого розчину та переконатися, що попередньо нанесений нікелевий розчин є чистим і не забрудненим.
2.3 Вплив основного розчину покриття на шар покриття Розчин покриття містить сульфат міді та сірчану кислоту як два компоненти, склад співвідношення безпосередньо визначає якість шару покриття. Якщо концентрація мідного купоросу надто висока, кристали мідного купоросу будуть випадати в осад; якщо концентрація мідного купоросу занадто низька, дріт легко обпалити, що вплине на ефективність покриття. Сірчана кислота може покращити електропровідність і ефективність струму розчину для гальванічного покриття, зменшити концентрацію іонів міді в розчині для гальванічного покриття (той самий іонний ефект), таким чином покращуючи катодну поляризацію та дисперсію розчину для гальванічного покриття, так що щільність струму ліміт збільшується та запобігає гідролізу сульфату міді в розчині для гальванічного покриття в оксид міді та випадання осаду, підвищуючи стабільність розчину для покриття, але також зменшує анодна поляризація, що сприяє нормальному розчиненню анода. Однак слід зазначити, що високий вміст сірчаної кислоти зменшить розчинність мідного купоросу. Коли вміст сірчаної кислоти в розчині для покриття є недостатнім, сульфат міді легко гідролізується в оксид міді та захоплюється шаром покриття, колір шару стає темним і пухким; коли в розчині для покриття є надлишок сірчаної кислоти, а вміст солі міді недостатній, водень буде частково розряджатися в катоді, так що поверхня шару покриття виглядає плямистою. Вміст фосфору в мідній плиті також має важливий вплив на якість покриття, вміст фосфору слід контролювати в діапазоні від 0,04% до 0,07%, якщо менше 0,02%, важко сформувати плівка для запобігання виробленню іонів міді, таким чином збільшуючи мідний порошок у розчині для покриття; якщо вміст фосфору перевищує 0,1%, це вплине на розчинення мідного анода, так що вміст іонів двовалентної міді в розчині для покриття зменшується, і утворюється багато анодного бруду. Крім того, мідну пластину слід регулярно промивати, щоб анодний шлам не забруднював розчин покриття та не спричиняв шорсткості та задирки на шарі покриття.
3 Висновок
Завдяки обробці вищезазначених аспектів адгезія та безперервність продукту хороші, якість стабільна, а продуктивність чудова. Однак у фактичному виробничому процесі існує багато факторів, що впливають на якість шару покриття в процесі покриття, коли проблему виявлено, її слід вчасно проаналізувати та вивчити, а також вжити відповідних заходів для її вирішення.
Час публікації: 14 червня 2022 р