1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием для экранирования кабеля

1. Введение

1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием представляет собой материал для экранирования кабеля, изготовленный из высокочистого 1050 алюминиевая основа и поверхностный слой из эпоксидной смолы.

В кабельных конструкциях, алюминиевый слой обеспечивает проводящий барьер, необходимый для ослабления электромагнитных и радиопомех., а эпоксидный слой улучшает адгезию, устойчивость к коррозии, и долговечность обработки во время упаковки, ламинирование, и кабельная сборка.

Компания Huawei опубликовала 1050 списки ассортимента фольги 99.5% содержание алюминия, толщина от 0.006 мм до 0.2 мм, предел прочности около 60–100 МПа в зависимости от отпуска., и удлинение не менее 15% в плохом настроении; в портфолио фольги с покрытием среди доступных покрытий также указана устойчивая к коррозии эпоксидная смола..

Экраны из фольги широко используются в коммуникационных и сигнальных кабелях, поскольку они обеспечивают 100% покрытие проводника и типичное затухание около 60–65 дБ., хотя они механически менее прочны, чем экранирующие оплетки..

2. Анализ материалов 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием

2.1 Базовый металл: 1050 Алюминиевый сплав

Обзор сплавов

1050 алюминиевая фольга принадлежит 1алюминиевые сплавы серии ххх, известные как технически чистые алюминиевые сплавы.

Минимальное содержание алюминия составляет:

Ал ≥ 99.5%

Типичный химический состав

Высокая чистота напрямую способствует:

• Отличная электропроводность
• Превосходная коррозионная стойкость
• Превосходная формуемость
• Хорошая теплопроводность

Электрическая проводимость

1050 алюминий обычно обеспечивает:

61–63% проводимость IACS

Хотя ниже, чем у меди (100% МАКО), значительно более низкая плотность алюминия обеспечивает превосходное соотношение проводимости к весу.

Сравнение плотности

Это означает, что алюминий примерно:

70% легче меди

что очень выгодно при прокладке длинных кабелей.

2.2 Полимерный слой: Покрытие из эпоксидной смолы

Эпоксидное покрытие представляет собой слой термореактивного полимера, нанесенный на одну или обе стороны алюминиевой фольги..

Основные функции

Защита от коррозии

Покрытие создает эффективный барьер против:

• Влага
• Солевой спрей
• Промышленные загрязнители
• Химические загрязнения

Улучшенная адгезия

Эпоксидные покрытия обладают отличными адгезионными характеристиками.:

• ПЭТ пленки
• Полиэтилен (ЧП)
• Полипропилен (ПП)
• Материалы оболочки кабеля

Типичная прочность сцепления:

5–10 Н/15 мм

в зависимости от рецептуры покрытия и условий отверждения.

Механическая защита

Покрытие уменьшает:

• Царапины на поверхности
• Повреждения от истирания
• Обработка дефектов

при производстве кабеля.

Типичная толщина покрытия

2.3 Синергетический эффект

Сочетание 1050 Алюминий и эпоксидная смола создают композит, который превосходит ограничения отдельных компонентов..

Голый алюминий очень восприимчив к коррозии и окислению., что ухудшает его электрическую непрерывность.

Наоборот, эпоксидной смоле не хватает механической жесткости и электромагнитной отражательной способности..

Вместе, эпоксидная смола защищает проводящую целостность алюминия, действуя как жизненно важный клеевой мостик., прочное приклеивание алюминиевого экрана к внешнему полиэтилену кабеля (ЧП) или поливинилхлорид (ПВХ) оболочка.

3. Структура 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием для экранирования кабеля

3.1 Типовая конструкция

В зависимости от конкретных требований к кабелю, фольга обычно разрабатывается в двух основных конфигурациях:

1. Односторонний (Асимметричный): Алюминиевая основа (например, 0.15 мм) + Эпоксидное покрытие (0.02 – 0.05 мм).
2. Двусторонний (Симметричный): Эпоксидное покрытие + Алюминиевая основа + Эпоксидное покрытие.

3.2 Анализ функциональных слоев

• Проводящее ядро (Аль 1050): Обычно от 100 к 200 микрометры толщиной, этот слой является основной защитой от электромагнитных помех и действует как абсолютная герметичность от водяного пара..
• Конверсионный/начальный слой: микроскопический, часто на алюминий наносится конверсионный слой на основе циркония или хромата.. Этот слой резко увеличивает поверхностную свободную энергию., обеспечение надежного сцепления эпоксидной смолы с металлом.
• Эпоксидное верхнее покрытие: Разработан для точного контроля толщины (оптические кабели часто имеют зеленую или синюю цветовую маркировку), этот слой обеспечивает стойкость к истиранию при изготовлении кабеля и облегчает термическое соединение с оболочкой..

3.3 Защитный механизм

Эффективность экранирования этого композита зависит, прежде всего, от Потеря отражения.

Когда электромагнитная волна попадает на высокопроводящую 1050 алюминиевая поверхность, несоответствие импедансов между воздухом и металлом приводит к отражению волны.

Любая остаточная волна, проникающая в металл, подвергается Поглощение потерь, где энергия волны преобразуется в мельчайшие количества тепла, обусловлен скин-эффектом 1050 алюминий на высоких частотах.

4. Процесс производства 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием

Производство высококачественной алюминиевой фольги с эпоксидным покрытием включает в себя несколько точных и контролируемых этапов..

4.1 Производство алюминиевой фольги

Процесс начинается с высокой чистоты 1050 алюминиевые слитки, которые подвергаются горячей прокатке в толстые листы, а затем подвергаются холодной прокатке на нескольких станах для достижения желаемой толщины фольги..

Для экрана кабеля, фольгу обычно раскатывают до толщины между 25 мкм и 100 мкм.

Для достижения мягкости часто выполняется окончательный процесс отжига. (О) характер, обеспечение максимальной гибкости.

4.2 Предварительная обработка поверхности

Достижение прочного соединения между алюминиевой фольгой и эпоксидным покрытием имеет решающее значение..

Алюминиевая поверхность должна быть тщательно очищена и предварительно обработана для удаления остатков масла для прокатки., оксиды, и загрязняющие вещества. Общие методы предварительной обработки включают:

• Обезжиривание: Химическая очистка или очистка растворителями для удаления органических загрязнений..
• Химическое травление: Контролируемое кислотное или щелочное травление для удаления естественного оксидного слоя и создания микрошероховатого рельефа поверхности., что усиливает механическое сцепление с покрытием.
• Конверсионное покрытие: Нанесение тонкого химического слоя (например, конверсионное покрытие без хроматов) для улучшения коррозионной стойкости и улучшения адгезии.
• Лечение короной или плазмой: Высоковольтный электрический разряд для увеличения поверхностной энергии алюминия, делает его более восприимчивым к покрытию.

4.3 Нанесение эпоксидного покрытия

Специальный состав эпоксидной смолы наносится на предварительно обработанную алюминиевую фольгу с использованием методов прецизионного покрытия.. Наиболее распространенной техникой является покрытие катушки (также известный как рулонное покрытие).

• Процесс: Алюминиевая фольга разматывается и пропускается через ряд роликов.. Подхватывающий валик переносит жидкое эпоксидное покрытие из резервуара на аппликаторный валик., который затем наносит точный и равномерный слой покрытия на движущуюся алюминиевую фольгу..
• Точность: Толщина покрытия тщательно контролируется путем регулировки зазоров между валками., скорости роликов, и вязкость эпоксидного покрытия.

4.4 Процесс отверждения

После покрытия, фольга проходит через многозонную печь отверждения. Тепло активирует химическую реакцию сшивки внутри эпоксидной смолы., переводя его из жидкого или полутвердого состояния в твердое, вылеченный, термореактивный полимер.

• Температура и время: Цикл отверждения (температурный профиль и время пребывания) имеет решающее значение и должен быть тщательно оптимизирован для конкретного состава эпоксидной смолы и толщины фольги.. Температура может варьироваться от 150 ℃ более 250 °С.
• Испарение растворителя: Если эпоксидная смола на основе растворителя, печь также способствует контролируемому испарению и восстановлению растворителей..

4.5 Резка и перемотка

Вылеченный, Фольга с покрытием обычно производится в широких рулонах..

Для удовлетворения особых требований производителей кабелей, эти мастер-рулоны необходимо разрезать на меньшую ширину. (например, 10 мм до 100 мм) использование прецизионных станков для продольной резки.

Разрезанные блинные катушки затем перематываются на сердечники., готов к отправке.

4.6 Проверка качества

Строгий контроль качества осуществляется на протяжении всего производственного процесса.. Ключевые проверки включают в себя:

• Визуальный осмотр: Онлайн- и автономная проверка на наличие дефектов, таких как точечные отверстия., Царапин, пустоты покрытия, или загрязнение.
• Измерение толщины: Онлайн-измерения и автономный отбор проб для обеспечения соответствия алюминиевой фольги и эпоксидного покрытия заданным допускам..
• Тестирование адгезии: Пил-тесты (например, 180 ℃ тест на отслаивание) для количественной оценки прочности связи между эпоксидной смолой и алюминием.
• Электрическая проводимость: Периодические испытания алюминиевого основания для подтверждения его соответствия стандарту IACS..

5. Ключевые характеристики производительности

5.1 Эффективность экранирования электромагнитных помех

Из-за >99.5% чистота 1050 сплав, фольга обеспечивает превосходную эффективность экранирования (ЮВ).

В диапазонах частот, типичных для современной связи (1 МГц до 10 ГГц), 0,15 мм 1050 алюминиевая фольга достигает SE 60 дБ более 90 дБ, эффективно блокирует >99.9% электромагнитных помех.

5.2 Механические свойства

• Прочность на растяжение: Стандартная фольга 1050-O имеет прочность на разрыв 50 к 70 Мпа, обеспечение того, чтобы он не сломался под натяжением высокоскоростных машин для обмотки кабеля.
• Удлинение: Удлинение при разрыве легко превышает 15% к 20%, обеспечение гибкости, необходимой для того, чтобы кабель выдерживал малые радиусы изгиба во время установки.

5.3 Устойчивость к коррозии

Эпоксидное покрытие превращает алюминий в химически инертный барьер..

В стандартных испытаниях солевого тумана (ASTM B117), высокое качество 1050 фольга с эпоксидным покрытием может выдержать над 500 Часов без признаков белой ржавчины или расслоения.

Он также может похвастаться скоростью передачи водяного пара. (Wvtr) практически нулевой.

5.4 Термическая стабильность

Термореактивная природа эпоксидной смолы обеспечивает широкий спектр применения., обычно от -40°C до +150°C.

Во время экструзии внешней оболочки кабеля (где применяется расплавленный полиэтилен или ПВХ при температуре ~200°C.), эпоксидный слой остается стабильным, не плавится и не деформируется.

5.5 Адгезия

Связь между эпоксидной смолой и алюминиевой основой исключительно прочная., обычно дает прочность на отслаивание ≥ 6.13 Н/см.

При приклеивании к внешней полиэтиленовой оболочке кабеля, фольга создает твердое тело, унифицированная конструкция, предотвращающая продольное перемещение влаги по кабелю.

6. Применение 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием для экранирования кабеля

Уникальные свойства 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием делает ее подходящей для широкого спектра типов кабелей в различных отраслях промышленности..

6.1 Кабели связи

Это самая большая область применения.

• Кабели для передачи данных (Категория Кабели): Используется в категории 6а, Кот 7, и Кот 8 кабели для экранирования отдельных пар (U/FTP) или общий кабель (Ф/УТП) минимизировать перекрестные помехи и обеспечить высокоскоростную передачу данных (до 10 Гбит/с и выше). Фольга обеспечивает 100% покрытие, необходим для этих высоких частот.
• Волоконно-оптические кабели: Используется в качестве барьера от влаги и защиты от грызунов в наружных оптоволоконных кабелях.. Эпоксидное покрытие обеспечивает длительную коррозионную стойкость..

6.2 Коаксиальные кабели

• Кабельное телевидение и широкополосный доступ: Используется в качестве внешнего проводника и экрана в коаксиальных кабелях для кабельного телевидения и интернет-распределения.. Фольга обеспечивает высокую эффективность экранирования от входа и выхода сигналов.. Он часто прикрепляется к диэлектрическому сердечнику и/или внешней оболочке..

6.3 Кабели питания и управления

• Промышленная автоматизация: Используется в кабелях управления и преобразователях частоты. (ЧРП) кабели для защиты чувствительных сигналов управления от мощного коммутационного шума, создаваемого приводами и двигателями.
• Инструментальные кабели: Защищает чувствительные измерительные сигналы от электромагнитных помех на промышленных предприятиях и объектах..

6.4 Автомобильные кабели

• Электромобили (Электромобили): Решающее значение для экранирования высоковольтных силовых кабелей, соединяющих аккумулятор., инвертор, и мотор. Экран из фольги предотвращает воздействие мощного шума переключения на чувствительную низковольтную электронику и системы связи автомобиля. (CAN-шина). Легкий вес алюминия является ключевым преимуществом для оптимизации запаса хода электромобилей..

6.5 Аэрокосмическая и оборонная промышленность

• Электропроводка самолета: Используется в легких, высокопроизводительные кабели для авионики, коммуникация, и радиолокационные системы. Фольга должна соответствовать строгим требованиям по эффективности экранирования., снижение веса, и устойчивость к окружающей среде.

7. Сравнительный анализ с альтернативными защитными материалами

8. Технические характеристики Huawei 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием

9. Заключение

1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием стала одним из наиболее важных экранирующих материалов в современном производстве кабелей..

Сочетая выдающуюся проводимость, гибкость, и легкие характеристики высокой чистоты 1050 алюминий с адгезией, долговечность, и коррозионная стойкость эпоксидных покрытий, он обеспечивает высокоэффективное решение для защиты от электромагнитных и радиопомех..

Его способность обеспечивать почти полное экранирование., отличная технологичность, долгосрочная экологическая стабильность, а конкурентоспособная стоимость делает его незаменимым в сетях связи., промышленная автоматизация, автомобильная электроника, аэрокосмические системы, и инфраструктура высокоскоростной передачи данных нового поколения.

Как 5G, Центры обработки данных искусственного интеллекта, Электромобилей, и будущие технологии 6G продолжают расширяться, Ожидается, что спрос на высокоэффективные материалы для экранирования кабелей будет неуклонно расти., дальнейшее укрепление позиций 1050 Алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием как важнейший материал в мировой кабельной промышленности.

Часто задаваемые вопросы

1 квартал. Почему 1050 алюминий предпочтителен для экрана кабеля?

Потому что он обеспечивает высокую чистоту (≥99,5% Ал), Отличная проводимость, низкая плотность, и превосходная формуемость.

2 квартал. Каково назначение эпоксидного покрытия?

Улучшает коррозионную стойкость, адгезия, механическая прочность, и защита окружающей среды.

Q3. Какой эффективности экранирования можно достичь?

Обычно 60–90 дБ, в зависимости от структуры кабеля и рабочей частоты.

Q4. Какая толщина фольги обычно используется?

В большинстве случаев экранирования кабелей используется фольга толщиной от 9 мкм и 50 мкм.

Q5. Чем оно отличается от медного экранирования??

Алюминиевая фольга составляет примерно 70% легче и, как правило, более экономично, обеспечивая при этом отличное экранирующее покрытие..

Q6. Какие отрасли используют 1050 алюминиевая фольга с эпоксидным покрытием?

Телекоммуникации, передача данных, промышленная автоматизация, автомобильный, аэрокосмический, защита, и секторы энергетической инфраструктуры.