低煙低鹵電纜(通常指低煙無鹵電纜)的耐輻照性能與材料配方、交聯(lián)工藝密切相關(guān),其核心標(biāo)準(zhǔn)聚焦于輻照劑量對材料力學(xué)性能、阻燃性能及長期穩(wěn)定性的影響,具體如下:
一、輻照劑量與材料性能的關(guān)聯(lián)
力學(xué)性能優(yōu)化
輻照交聯(lián)可顯著提升電纜材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率。例如:當(dāng)輻照劑量為15.8kGy時(shí),線纜材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到峰值(13.7MPa),斷裂伸長率為196%,力學(xué)性能最優(yōu)。
輻照劑量過高(如21.3kGy)會導(dǎo)致材料交聯(lián)程度過高,載荷下伸長率降低,但阻燃性提升(LOI最高達(dá)30.2%)。
阻燃性能增強(qiáng)
輻照交聯(lián)通過改變材料分子結(jié)構(gòu),減少燃燒時(shí)可燃?xì)怏w釋放,提升阻燃等級。例如:輻照交聯(lián)低煙無鹵電纜的阻燃性能符合UL910標(biāo)準(zhǔn)(增壓級-CMP級),燃燒時(shí)煙密度低,透光率≥60%,且不產(chǎn)生腐蝕性氣體。
輻照劑量需控制在合理范圍內(nèi),避免過度交聯(lián)導(dǎo)致材料脆化,影響阻燃性與機(jī)械性能的平衡。
耐老化與耐紫外線性能
輻照交聯(lián)可提升材料的耐候性,延長使用壽命。例如:低煙無鹵電纜在輻照后,耐老化溫度從70℃提升至90℃、105℃甚至125℃,適應(yīng)高溫環(huán)境。
輻照劑量需根據(jù)材料配方調(diào)整,以確保在長期紫外線暴露下性能穩(wěn)定。
二、耐輻照劑量標(biāo)準(zhǔn)的核心要求
國際標(biāo)準(zhǔn)參考
UL標(biāo)準(zhǔn):如UL910(增壓級-CMP級)規(guī)定,電纜需通過送風(fēng)燃燒測試,火焰蔓延不超過5英尺,光密度峰值≤0.5,平均密度值≤0.15。
IEC標(biāo)準(zhǔn):如IEC60332-1及IEC60332-3,對電纜的阻燃性能和煙密度提出要求,輻照交聯(lián)材料需滿足更嚴(yán)格的低煙無鹵指標(biāo)。
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
GB/T 17626.3-2016:規(guī)定電纜在射頻電磁場環(huán)境下的輻射抗擾度檢測方法,確保輻照后電磁性能穩(wěn)定。
GB 8702-2014:限制公眾暴露在電磁環(huán)境中的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度,輻照電纜需符合電磁兼容要求。
行業(yè)應(yīng)用規(guī)范
核電站、地鐵等場所:要求電纜耐輻照劑量≥25×10?Gy,確保在極端環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行。
高層建筑、商場等人員密集場所:要求電纜燃燒時(shí)煙密度低、透光率高,且輻照后不釋放有毒氣體。
三、耐輻照性能的優(yōu)化方向
材料配方改進(jìn)
選用耐輻照性能優(yōu)異的基材(如輻照交聯(lián)聚乙烯、聚烯烴),并添加抗輻照添加劑(如金屬氧化物),提升材料穩(wěn)定性。
避免使用易因輻照分解的阻燃劑(如氫氧化物),防止絕緣電阻下降。
交聯(lián)工藝控制
優(yōu)化輻照劑量(通常在10-20kGy范圍內(nèi)),平衡力學(xué)性能與阻燃性。
采用電子束輻照或γ射線輻照,確保交聯(lián)均勻性,減少局部過熱導(dǎo)致的性能劣化。
長期穩(wěn)定性測試
通過加速老化試驗(yàn)(如高溫、高濕、輻照復(fù)合環(huán)境),驗(yàn)證電纜在長期使用中的性能衰減率。
結(jié)合實(shí)際工況(如溫度循環(huán)、機(jī)械應(yīng)力),評估輻照電纜的可靠性。
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