Շրջակա միջավայրի նկատմամբ դիմացկունություն՝ UV ճառագայթում, խոնավություն և ջերմաստիճանային շրջանառություն հեռահաղորդակցային ենթակառուցվածքներում
Ինչպես են անապատային UV ճառագայթումը և ափամերձ խոնավությունը արագացնում մեկուսացնող ժապավենի վնասվելը 5G բազային կայաններում
Տեղեկատվական կապի սարքավորումներում օգտագործվող մեկուսացնող ժապավենի աշխատանքային ցուցանիշները լուրջ չափով վատթարվում են ծայրահեղ եղանակային պայմանների ազդեցության տակ: Օրինակ՝ անապատային շրջաններում մշտական ՈՒԼ-ճառագայթների ազդեցության տակ պոլիմերային կառուցվածքը ժամանակի ընթացքում քայքայվում է: Դա հանգեցնում է մի շարք խնդիրների՝ ժապավենի մեծացած բեկելիության, մանր ճեղքերի առաջացման և կառուցվածքային ամրության ամբողջովին կորստի: Երբ այդ թուլությունները հայտնվում են, ափամերձ շրջանների խոնավությունը կարող է ներթափանցել ներս, ստեղծելով իոնների միգրացիայի ճանապարհներ մեկուսացման շերտերի միջով: Լաբորատորիայում կատարված փորձարկումների ստանդարտների (օրինակ՝ ASTM G154 և G155) համաձայն՝ այդ համատեղված ազդեցությունը միայն 18 ամսվա շրջանում նվազեցնում է դիէլեկտրիկ ամրությունը մոտավորապես 40%-ով: Նույնպես չեն նպաստում գործը ջերմաստիճանի սառը սառցային (-40 °F) և շատ տաք (մինչև 185 °F) սահմաններում տեղի ունեցող տատանումները, քանի որ նյութերը կրկնակի ընդարձակվում և սեղմվում են, արագացնելով մաշվածությունը: Շատ շահագործողներ հաղորդել են սովորական ժապավենների անհաջողության մասին 5G աշտարակներում, որոնք տեղակայված են այդ դժվար շրջաններում, և դա տեղի է ունենում նրանց սպասվող 6-ամյա ծառայության ժամկետից շատ ավելի վաղ:
Սիներգետիկ վատացում. ՈՒԼ-ճառագայթների առաջացրած պոլիմերային ճեղքում և խոավության օգնությամբ իոնների միգրացիա մեկուսացնող ժապավենում
Ուլտրամանուշակագույն լույսի ազդեցության տակ պոլիմերային շղթաները սկսում են քայքայվել, ինչը ստեղծում է այդ մանր անցքերը, որտեղից խոնավությունը կարող է ներթափանցել: Երբ ջուրը ներթափանցում է ներս, այն իր հետ բերում է լուծված աղեր՝ ափամերձ կամ արդյունաբերական գոտիների մոտ գտնվող վայրերից, և այդ աղերը օգնում են իոններին շարժվել հաղորդիչ նյութերի միջև: Սակայն ջերմային ցիկլավորումը գործընթացը շատ ավելի արագացնում է: Լաբորատորիայում կատարված փորձարկումները ցույց են տվել, որ երբ բոլոր այս գործոնները միասին ազդում են, հատատակային հոսանքները մոտավորապես երեք անգամ աճում են նրա համեմատ, ինչը կլիներ մեկ գործոնի առանձին ազդեցության դեպքում: Այդ պատճառով այսօրվա մեկուսիչ ժապավենները ունեն հատուկ պոլիմերային հիմքեր, որոնք դիմացկուն են ՈՒՄ ճառագայթների ազդեցության նկատմամբ, խոնավությունից դիմացկուն ստիկերային շերտեր և վնասակար հալոգեններ չպարունակող հրդեհադիմացկուն հավելումներ: Այս բարելավումների շնորհիվ շատ ժապավեններ 2000 ժամ ՈՒՄ ճառագայթների և խոնավության միաժամանակյա ազդեցության տակ մնում են իրենց սկզբնական ստիկերային հատկության 90 տոկոսից ավելին: Դրանք նաև համապատասխանում են կարևոր ԱՍՏՄ ստանդարտներին՝ G154-ը ՈՒՄ ճառագայթների փորձարկման համար և G155-ը խոնավության կուտակման դիմացկունության համար:
Ջերմային և բոցի կատարում. Հավաստելով հուսալիությունը -40 °F-ից մինչև 1800 °F
Պոլիիմիդային (Kapton®) մեկուսացնող ժապավեն mmWave հետադարձ կապի համար՝ բավարարելով >200 °C ժամանակավոր մատակարարման պահանջները
Պոլիիմիդային մեկուսացնող ժապավենը մատակարարում է կարևոր ջերմային պաշտպանություն mmWave հետադարձ կապի համակարգերի համար՝ դիմանալով 200°C-ից (392°F) բարձր ջերմաստիճանի վայրկենաբար բարձրացմանը՝ առանց մաշվելու նշանների: Նյութի ջերմադիմացկունությունը 5G բազային կայաններում կանխում է էլեկտրական ավարիաները, հատկապես այն հզորության ամպլիֆիկատորների շուրջ, որոնք առաջացնում են շատ մեծ կենտրոնացված ջերմություն: Սովորական պոլիմերները պարզապես չեն կարողանում դիմանալ այս պայմաններին: Պոլիիմիդը մնում է ամուր արագ ջերմաստիճանային փոփոխությունների ժամանակ՝ խուսափելով մաքրության կորստի կամ ստիպվածության կորստի նման խնդիրներից: Միայն միլիմետրի մի մասից բաղկացած այս ժապավենը արդյունավետ կերպով կառավարում է ջերմությունը՝ միաժամանակ պահպանելով զգայուն RF մասերի ճիշտ մեկուսացումը: Այն նույնիսկ անհամար տաքացման և սառեցման ցիկլերից հետո չի կորցնում իր արդյունքները, ինչը նշանակում է, որ սիգնալները մնում են հաստատուն՝ նույնիսկ շատ դժվար շահագործման պայմաններում:
Շերտավորված ջերմային դիզայն՝ միկայի սերդեր + սիլիկոնային պինդ ռետինե ծածկույթ՝ UL 94 V-0 և IEC 60332-3 ստանդարտներին համապատասխանելու համար
Երբ խոսքը վերաբերում է արտաքին հեռահաղորդակցային ենթակառուցվածքին, ինժեներները հաճախ օգտագործում են կոմպոզիտային մեկուսացման համակարգեր, որոնք միավորում են միկայի սերդի շերտերը սիլիկոնային պինդ ռետինե ծածկույթների հետ: Այս համակարգերը սովորաբար ստանում են այն կարևոր կրկնակի բոցադիմացության սերտիֆիկատները, որոնք անհրաժեշտ են ծանր պայմաններում: Միկայի մասը պահպանում է էլեկտրական կայունությունը՝ նույնիսկ երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 1000 աստիճան Ցելսիուս, և այն գործում է որպես իրական պաշտպանություն վտանգավոր ջերմային անկայունության դեմ: Իսկ սիլիկոնային ծածկույթը պահպանում է ճկունությունը մինչև -40 Ֆարենհայտ ջերմաստիճանում և ստեղծում է համեմատաբար համարյա խոնավության դեմ պաշտպանություն, ինչը անհրաժեշտ է այն կաբելների համար, որոնք տարիներ շարունակ գտնվում են խոնավ կամ աղի օդում: Նման ձևավորումները համապատասխանում են ինչպես UL 94 V-0 ստանդարտներին (որտեղ բոցը պետք է հանգչի առավելագույնը 10 վայրկյանում), այնպես էլ IEC 60332-3 ստանդարտներին՝ ուղղահայաց բոցի տարածման դիմացության համար: Բացի այդ, սիլիկոնային նյութը ինքնին հաճախ արագ հանգցնում է կրակը, ուստի բոցը չի տարածվում կաբելների փաթեթներով: Ջերմային ցիկլավորման փորձարկումներից հետո այս նյութերը համապատասխանաբար լավ են աշխատում՝ անկախ նրանից, թե սառցակալած են, թե ենթարկված են արտակարգ բարձր ջերմաստիճանների:
Քիմիական, ՈՒՖ և կենսաբանական դիմացկունություն. Կրիտիկական է արտաքին և արդյունաբերական օգտագործման համար
Ֆտորպոլիմերային մեկուսացնող ժապավենի փոխզիջումներ. ջրամերժությունը ընդդեմ աղային մառախլի ցիկլավորման պայմաններում կպչունության (ASTM B117)
Ֆտորպոլիմերային մեկուսացնող ժապավենները ունեն շատ լավ ջրամերժ հատկություններ, ինչը դրանք դարձնում է արդյունավետ էլեկտրոլիտային հետագծման խնդիրների կանխման համար ափամերձ հեռահաղորդակցային կայաններում: Աղի օդը ներթափանցում է ամենուրեք ափագծերով և արագացնում է այն նյութափոխանակային իոնային տեղափոխությունները, որոնցից բոլորս էլ խուսափում ենք: Սակայն կա մեկ այլ հարց: Դրանք բնականաբար վատ են կպչում՝ իրենց քիմիական կազմի պատճառով, հատկապես երբ ենթարկվում են ASTM B117 ստանդարտներին համապատասխան կրկնվող աղի մառախուղի փորձարկումների: Փորձարկումները ցույց են տալիս նաև մեկ հետաքրքիր բան. այն ժապավենները, որոնք ջրի կաթիլները պահում են 95 աստիճանից ավելի շփման անկյան տակ, 1000 ժամ անց կորցնում են իրենց կպչունության 15–20 տոկոսը՝ համեմատած այլ մոդիֆիկացված սիլիկոնային տարբերակների հետ: Ի՞նչ է դա նշանակում: Եթե հիմնական համարվում է մակերևույթների մաքրությունն ու չորությունը խոնավությունից, ապա ֆտորպոլիմերները ամենալավ են աշխատում: Սակայն շատ շարժման կամ թրթռման ենթակա վայրերում հիbrid սիլիկոն-ֆտոր խառնուրդները իրական պայմաններում ընդհանուր առմամբ ավելի լավ են աշխատում:
ROHS-ին համապատասխանող մեկուսացնող շերտի հակասություն. նվազած օզոնադիմացկունություն՝ համեմատած հին CSPE բաղադրությունների հետ
ROHS կանոնակարգերի դեպի անցումը ստիպել է արտադրողներին փոխարինել բրոմացված բոցադիմացկուն նյութերը, սակայն այս փոփոխությունը որոշ տևողականության խնդիրներ է ներկայացնում: Փորձարկումները ցույց են տալիս, որ այսօրվա ROHS-ին համապատասխանող մեկուսացնող շերտերը արդյունաբերական օզոնի 50 ppm-ից ավելի բարձր կոնցենտրացիայի առկայության դեպքում մակերևույթի ճեղքվածքներ են առաջացնում մոտավորապես 30 % ավելի արագ, քան հին CSPE նյութերը: Այս խնդրի լուծման համար նյութերի հետազոտողները դիմում են նանո կավի ավելացումներին, որոնք բարձրացնում են խաչաձև կապի խտությունը՝ միաժամանակ բավարարելով բոլոր կարգավորման պահանջները: Լաբորատորիայում կատարված փորձարկումները, որոնք նմանակում են 15 տարվա շրջանում տեղադրման պայմանները, ցույց են տալիս, որ այս նոր բաղադրությունները մոտավորապես 40 %-ով ավելի երկար են ծառայում: Սա դրանք դարձնում է գործնական լուծումներ հեռահաղորդակցային ենթակառուցվածքների և հզորության փոխակերպիչների համար, որտեղ ամենակարևորը և՛ շրջակա միջավայրի ստանդարտներն են, և՛ երկարատև մեկուսացման արդյունավետությունը:
Մեխանիկական կայունություն և ստանդարտներին համապատասխանություն 5G, ավիատիեզերական և պաշտպանական կիրառումներում
Պարզագույն դիմացկունության տվյալներ՝ սիլիկոնային պինդ ռետինե մեկուսացնող ժապավենը պահպանում է 92 % դիէլեկտրիկ ամրություն 10 000 ցիկլից հետո (IEC 60811-501)
Սիլիկոնե պինդ ռետինե մեկուսացնող ժապավենը ցուցաբերում է հիասքանչ ճկունություն՝ պահպանելով իր դիէլեկտրիկ ամրության մոտավորապես 92%-ը նույնիսկ այն դեպքում, երբ ըստ IEC 60811-501 ստանդարտների 10 000 անգամ ծալվում է և բացվում է: Սովորական PVC ժապավենները սովորաբար ամբողջովին քայքայվում են մոտավորապես 3000 նման ցիկլերից հետո՝ չհամապատասխանելով անվտանգ շահագործման համար անհրաժեշտ պահանջներին: Այս տեսակի ամրությունը այն դարձնում է իդեալական այն մասերի համար, որոնք ենթակա են անընդհատ շարժման և լարման, օրինակ՝ 5G աշտարակների միացումները, ինքնաթիռների էլեկտրական տուփերը և ռազմական սարքավորումների պատյանները, որտեղ թափանցող վիբրացիաներից առաջացած մանր ճեղքերը ժամանակի ընթացքում կարող են վնասել մեկուսացումը: Ժապավենը համապատասխանում է միաժամանակ և՛ MIL-STD-202G ստանդարտին (վիբրացիայի դիմացկունության վերաբերյալ), և՛ MIL-STD-810H ստանդարտին (շրջակա միջավայրի փորձարկման վերաբերյալ), և միշտ հաստատ կպչում է՝ նույնիսկ երբ ջերմաստիճանը սուր փոփոխվում է -40 °F-ից մինչև 400 °F: Դա նշանակում է, որ այն չի բաժանվի մակերեսից այն դեպքում, երբ տեղի են ունենում ջերմաստիճանի սուր փոփոխություններ՝ տաք անապատային միջավայրում կամ արտակարգ բարձրություններում թռիչքի ընթացքում: Բացի այդ, այն համապատասխանում է խիստ UL 510 հրդեհային փորձարկումներին և հետևում է ROHS և REACH կանոնակարգերի բոլոր պահանջներին՝ վնասակար քիմիական նյութերի վերաբերյալ, ինչը հեշտացնում է դրա սերտիֆիկացիան հեռահաղորդակցության ցանցերում, ինքնաթիռների մոդերնիզացիայում և տարբեր ռազմական կիրառումներում:
Բովանդակության աղյուսակ
- Շրջակա միջավայրի նկատմամբ դիմացկունություն՝ UV ճառագայթում, խոնավություն և ջերմաստիճանային շրջանառություն հեռահաղորդակցային ենթակառուցվածքներում
- Ջերմային և բոցի կատարում. Հավաստելով հուսալիությունը -40 °F-ից մինչև 1800 °F
- Քիմիական, ՈՒՖ և կենսաբանական դիմացկունություն. Կրիտիկական է արտաքին և արդյունաբերական օգտագործման համար
- Մեխանիկական կայունություն և ստանդարտներին համապատասխանություն 5G, ավիատիեզերական և պաշտպանական կիրառումներում