Қандай изоляциялық лента экстремалды байланыс ортасына бейімделеді?

Қоршаған ортаға төзімділік: телекоммуникациялық инфрақұрылымдағы УК-сәулелері, ылғалдылық және термиялық циклдау

Шөлдегі УК-сәулелері мен жағалаудағы ылғалдылық 5G базалық станцияларындағы изоляциялық лентаның бұзылуын қалай жеделдетеді?

Телекоммуникациялық жабдықтарда қолданылатын изоляциялық лента әсерінен экстремалық ауа-райы жағдайларында оның сапасы қатты төмендейді. Мысалы, шөлдерде ультракүлгін сәулелеріне тұрақты әсер ету полимерлік құрылымды уақыт өте келе бұзады. Бұл лентаның қатайып кетуіне, микроскопиялық трещиналар пайда болуына және жалпы құрылымдық беріктігін жоғалтуына әкеледі. Осындай әлсіздіктер пайда болғаннан кейін теңіз жағалауларындағы ылғал лентаның ішіне еркін сіңіп кетеді, нәтижесінде иондар изоляция қабаттары арасында қозғала алатын жолдар пайда болады. ASTM G154 және G155 зертханалық сынақ стандарттарына сәйкес, бұл қосылған әсер 18 ай ішінде диэлектрлік беріктікті шамамен 40% дейін төмендетеді. Минус 40 градус Фаренгейттан (бұзғыш суық) дейін және плюс 185 градус Фаренгейтқа (қатты ыстық) дейінгі температураның тербелістері де жағдайды жақсартпайды, себебі материалдар қайталанып ұлғаяды және сығылады, бұл тозу процесін жылдамдатады. Көптеген операторлар 5G мұнараларында орнатылған кәдімгі ленталардың күтілетін 6 жылдық қызмет ету мерзімінен едәуір бұрын, осы қиын ортада істен шығуы туралы хабарлар берді.

Синергетикалық тозу: УК-сәулелерінің әсерінен полимердің ыдырауы және ылғалдың көмегімен иондардың жылжуы изоляциялық лентаға

Ультракүлгін сәулелерге ұшырағанда полимер тізбегі ыдырай бастайды, олар арқылы ылғал енуге мүмкіндік беретін кішкентай каналдар пайда болады. Су ішке ендіктен кейін ол жағалауда немесе өнеркәсіптік аймақтарда орналасқан жерлерден еріген тұздарды әкеле бастайды, ал бұл тұздар иондардың өткізгіш материалдар арасында қозғалуына көмектеседі. Алайда, термиялық циклдау бұл процесті әлдеқайда жылдамдатады. Зертханалық сынақтар көрсеткендей, барлық бұл факторлар бірігіп әсер еткенде, ағып кету тогы тек бір ғана фактор әсер еткендегі деңгейге қарағанда шамамен үш есе артады. Сондықтан қазіргі заманғы изоляциялық ленталар ультракүлгін сәулелеріне төзімді арнайы полимер негізімен, суды ығысатын клей қабатымен және зиянды галогендерсіз отқа төзімді қоспалармен жасалады. Осы жаңартылған сипаттамалар арқылы көптеген ленталар ультракүлгін сәулелері мен ылғалдың бір мезгілде әсерінен 2000 сағат өткеннен кейін де өзінің алғашқы желімділігінің 90 пайызынан астамын сақтап қалады. Сонымен қатар олар маңызды ASTM стандарттарына да сай келеді — ультракүлгін сынағы үшін G154 және конденсацияға төзімділік үшін G155.

Жылулық және отқа төзімділік: -40 °F-тан 1800 °F-қа дейін сенімділікті қамтамасыз ету

Миллиметрлік толқынды артқы байланыс үшін полимидті (Kapton®) изоляциялық лента: >200 °C температурада кезекті әсер ету талаптарын қанағаттандыру

Полиимидтік изоляциялық лента mmWave ретрансляциялық жүйелері үшін маңызды жылу қорғанысын қамтамасыз етеді және 200°C (392°F) астам температура шыңдарын көрсетілген тозу белгілерінсіз шыдайды. Материалдың жылуға төзімділігі 5G базалық станцияларында электрлік ақауларды болдырмауға көмектеседі, әсіресе осындай концентрленген жылуға әкелетін қуат күшейткіштерінің айналасында. Дәстүрлі полимерлер бұл жағдайларға ұшырағанда қажетті талаптарға сай келмейді. Полиимид тез температура өзгерістері кезінде беріктігін сақтайды және мисалы, сыныптылық немесе клейкілігін жоғалту сияқты проблемалардан қашығады. Тек бірнеше ондық миллиметр қалыңдығында ғана болса да, бұл лента жылумен тиімді тәсірлесуге және сезімтал RF бөлшектерін дұрыс изоляциялауға көмектеседі. Сандық жылу-салқындату циклдарынан кейін де оның сапасы төмендемейді, яғни өте қатал жұмыс жағдайларында да сигналдар тұрақты қалады.

Көпқабатты жылулық дизайн: слюда негізі + кремний органикалық қатты резеңке қаптамасы UL 94 V-0 және IEC 60332-3 стандарттарына сәйкестік үшін

Сыртқы телекоммуникациялық инфрақұрылымға келгенде, инженерлер жиі слюда-негізі қабаттарын силикондық қатты резеңке қаптамаларымен біріктіретін композиттік изоляциялық жүйелерге жүгіреді. Бұл жүйелер әдетте қатал жағдайлар үшін қажетті маңызды екі өртке төзімділік сертификатын алады. Слюдалық бөлігі температура 1000 °C-тан жоғары болған кезде де электрлік тұрақтылығын сақтайды және қауіпті жылулық тізбектің бұзылуынан қорғайтын шынымен қорғаныш қызметін атқарады. Ал силикондық қаптама затты минус 40 °F-қа дейін икемді ұстайды және кабельдердің жылдар бойы ылғалды немесе тұзды ауада орналасуы үшін міндетті болатын сенімді ылғалдылыққа төзімділік қабатын құрады. Мұндай конструкциялар UL 94 V-0 стандартын (шамолар ең көп дегенде он секунд ішінде өшуі тиіс) және вертикальды өрт таралуына төзімділік бойынша IEC 60332-3 сынақтарын сәтті өтеді. Сонымен қатар, силикондық материал өзі өртті тез сөндіреді, сондықтан шамолар кабельдер байламы бойынша таралмайды. Термиялық циклдық сынақтардан өткеннен кейін бұл материалдар қатып қалған немесе экстремалды жоғары температураға ұшыраған кезде де тұрақты жақсы көрсеткіштер көрсетеді.

Химиялық, УК және биологиялық төзімділік: сыртқы ортада және өнеркәсіптік орнату үшін маңызды

Фторполимер изоляциялық лентасының артықшылықтары мен кемшіліктері: тұз шаңы циклы кезіндегі (ASTM B117) суға қарсылық пен желімделу қасиеттерінің арасындағы теңестіру

Фторполимерлі изоляциялық ленталар су ығысу қасиеттеріне ие, сондықтан олар теңіз жағалауындағы телекоммуникациялық қондырғыларда электролиттік трекинг проблемаларын болдырмауда өте тиімді. Тұзды ауа жағалаулар бойынша барлық жерге тарайды және біздің бәрімізге ұнамайтын иондардың қозғалысын жеделдетеді. Бірақ бұған бір шарт бар. Осы материалдардың химиялық құрамына байланысты олар табиғи түрде жақсы жабыспайды, әсіресе ASTM B117 стандарттары бойынша қайталанатын тұзды шаңғыр тестілеріне ұшыраған кезде. Тестілеу кезінде қызықты нәтиже де алынды. Су тамшыларын 95 градустан жоғары контакт бұрышында ұстайтын ленталар 1000 сағаттан кейін өзінің жабысу қабілетін шамамен 15–20 пайызға жоғалтады, ал басқа модификацияланған силиконды опцияларға қарағанда. Олай болса, бұл нені білдіреді? Егер негізгі мәселе — беттерді ылғалдан таза және құрғақ ұстау болса, фторполимерлер ең жақсы нәтиже көрсетеді. Ал көп қозғалыс немесе тербеліс болатын орындар үшін гибридті силикон-фтор қоспалары нақты жағдайларда жалпы алғанда жақсырақ көрсеткіш көрсетеді.

ROHS-ға сәйкес изоляциялық лента парадоксы: озонға төзімділіктің төмендеуі CSPE-дің көне құрамдарымен салыстырғанда

ROHS нормаларына өту бромды от өшіргіштерді ауыстыруға өндірушілерді мәжбүр етті, бірақ бұл ауысу тұрақтылыққа қатысты кейбір мәселелерге әкеледі. Сынақтар көрсеткендей, қазіргі ROHS-ға сәйкес изоляциялық ленталар 50 ppm-нен асатын өнеркәсіптік озон концентрациясы әсерінен беткі трещиналарды CSPE-дің көне материалдарымен салыстырғанда шамамен 30 пайызға тезірек дамытады. Бұл мәселені шешу үшін материал зерттеушілер нано глина қоспаларына жүгіреді, олар кросслинктің тығыздығын арттырады және барлық реттеуші талаптарға сай болады. 15 жыл бойы өрісте болғандай жағдайларды модельдеу бойынша зертханалық сынақтар бұл жаңа құрамдардың өмір сүру ұзақтығы шамамен 40% артқанын көрсетеді. Бұл экологиялық стандарттар мен ұзақ мерзімді изоляциялық өнімділік екеуі де маңызды болатын телекоммуникациялық инфрақұрылым мен күштік трансформаторлар үшін олардың тәжірибелік шешім ретінде қолданылуына мүмкіндік береді.

5G, әуе-ғарыш және қорғаныс қолданыстарындағы механикалық тұрақтылық пен стандарттарға сәйкестік

Иілгіштікке төзімділік деректері: силикондық қатты резеңке изоляциялық лента 10 000 циклдан кейін диэлектрлік беріктігінің 92%-ын сақтайды (IEC 60811-501)

Кремнийорганикалық қатты резеңке изоляциялық лента өте жоғары тұрақтылық көрсетеді: IEC 60811-501 стандарттары бойынша оны 10 000 рет қайталанған иілуден кейін оның диэлектрлік беріктігі шамамен 92% қалады. Ал кәдімгі ПВХ ленталары ұқсас циклдардың шамамен 3 000 ретінен кейін толығымен бұзылады, сондықтан олар қауіпсіз жұмыс істеу үшін қажетті талаптарға сай келмейді. Мұндай беріктік оны 5G мұнарасының қосылу орындары, әуе кемелерінің электрлік қораптары және вибрациядан пайда болатын микроскопиялық трещиналар уақыт өте келе изоляцияның сапасын төмендетуі мүмкін әскери жабдықтардың корпусы сияқты тұрақты қозғалыс пен кернеуге ұшырайтын аймақтарға идеалды етеді. Лента вибрацияға төзімділік бойынша MIL-STD-202G және сыртқы ортаға төзімділік бойынша MIL-STD-810H стандарттарына сай келеді; ол температура -40 °F пен +400 °F арасында кенеттен өзгерген кезде де берік ұстайды. Бұл оны ыстық шөлдерде немесе экстремалды биіктіктерде ұшу кезінде болатын кенеттен температураның өзгеруі кезінде көтеріліп кетпеуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, ол қатаң UL 510 өртке төзімділік сынақтарын тапсырады және зиянды химиялық заттарға қатысты барлық ROHS және REACH нормаларына сай келеді, сондықтан оны телекоммуникациялық желілерде, әуе кемелерін модернизациялауда және әртүрлі әскери қолданыстарда пайдалануға сертификаттау өте оңай.