книги из ГПНТБ / Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры

Анализ приведенных выше данных позволяет сделать следующие выводы:

1. Для монтажных проводов, используемых в аппа­ ратуре, подверженной вибрациям, применение однопро-

* Жилы, скрученные шнуровой скруткой.

212

ности и позволяет припою проходить дальше по жиле, образуя большее твердое плечо. Аналогичные явления, по-видимому, происходят и при пайке жил, скрученных шнуровой скруткой, из-за большей рыхлости таких жил. Некоторые результаты исследований по определению

токопроводящих жил

которые приведены в табл. 9-14.

При выборе конструкций токопроводящих жил мон­ тажных проводов в соответствии с данными табл. 9-14, необходимо иметь в виду следующее:

1. Однопроволочные конструкции токопроводящих жил можно рекомендовать только для проводов, прокла­ дываемых фиксированно и монтируемых с помощью не-

213

паяных соединений в аппаратуре, не подверженной ви­ брациям.

2. Многопроволочные жилы монтажных проводов дол­ жны быть скручены по правильной системе скрутки.

3. Для проводов с жесткими материалами изоляции (полиэтилен, фторопласт) следует рекомендовать семипроволочную (сечения 0,03—0,35 мм2 и девятнадцатипроволочную конструкцию токопроводящих жил.

4.Токопроводящие жилы типа I I I и особенно IV сле­ дует рекомендовать только для проводов с изоляцией из поливинилхлорида я «кремязийорганической резины.

5.Токопроводящие жилы сечением от 0,03 до 0,35 мм2

рекомендуется выполнять упрочненными.

Г л а в а д е с я т а я

КОНСТРУИРОВАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ

10-1. Применяемые материалы

Изоляционный слой является основным конструктив­ ным элементом монтажного провода, определяющим большинство его эксплуатационных характеристик. К ма­ териалам и конструктивному выполнению изоляции предъявляется ряд требований, которые можно сформу­ лировать следующим образом:

1. Материал и конструкция изоляции должны обес­ печивать работоспособность провода после длительных

214

или кратковременных воздействий различных механиче­ ских, климатических и других факторов, а также после длительного хранения в различных условиях. В зависи­ мости от области применения проводов материалы изо­ ляции должны быть стойкими к воздействию высоких и низких температур, влажной среды, продавливающих, ударных и вибрационных нагрузок, химически агрессив­ ных сред и т. д., а также к различным комбинациям ука­ занных воздействий.

2. Материал и конструкция изоляции должны обеспе­ чивать минимальные габариты и массу провода. Это тре­ бование диктуется тем, что снижение массы и габари­ тов проводов, являющееся существенным фактором про­ гресса в конструировании радиоэлектронной аппаратуры, при заданном сечении оказывается возможным, только благодаря применению минимальных толщин изоляции. Это обстоятельство в значительной степени способство­ вало тому, что в последние годы монтажные провода, изолированные пластмассами, вытеснили провода с ре­ зиновой изоляцией, технология наложения которой не позволяет получить достаточно тонкую и высококачест­ венную изоляцию.

3. Материал изоляции должен быть технологичен. При этом под технологичностью материала изоляции понима­ ется не только простота и высокая производительность процесса изолирования, но и обеспечение при минималь­ ной толщине изоляции максимальной стабильности элек­ трических и механических характеристик провода. По существу проблема создания современных монтажных проводов в основном сводится к разработке технологиче­ ского процесса изолирования, позволяющего при задан­ ной толщине изоляции получить максимальную однород­ ность характеристик провода.

а) Классы нагревостойкости изоляционных материалов

Основным признаком, отличающим материалы, при­ меняемые для изоляции монтажных проводов, является их нагревостойкость, т. е. максимальная температура, при которой эти материалы могут быть длительно использованы в той «ли иной конструкции. Как правило, в монтажных проводах именно материал изоляции опре­ деляет нагревостойкость провода в целом.

До недавнего времени различали две группы монтаж­ ных проводов (и изоляционных материалов): провода

215

Таким образом, к настоящему времени сложился до­ вольно обширный ряд изоляционных материалов, раз­ деленных по классам нагревостойкости и применяемых для изолирования монтажных проводов (рис. 10-1).

В связи с этим указанная выше классификация поте­ ряла свой первоначальный смысл. Однако необходимо отметить, что по экономическим соображениям провода нормальной нагревостойкости до сих пор являются прово­ дами массового применения и используются во всех видах аппаратуры при температуре окружающей среды, не пре­ вышающей 70—80°С. Что касается проводов с большей нагревостойкостью, то их применяют пока в значительно меньших масштабах и, как правило, только в тех слу­ чаях, когда по условиям эксплуатации применение про­ водов нормальной нагревостойкости исключено.

б) Основные характеристики изоляционных материалов

В табл. 10-1 приведены основные характеристики изо­ ляционных материалов, применяемых для изолирования монтажных проводов.

Поливинилхлоридный пластикат представляет собой смесь поливинилхлоридной смолы с различными пласти­ фикаторами, стабилизаторами и другими добавками. Ос­ новными положительными сторонами этого материала являются весьма высокая технологичность, доступность, повышенная гибкость, стойкость к агрессивным средам и негорючесть. К недостаткам поливинилхлоридного пла­ стиката следует отнести сравнительно низкую хладостойкость и худшие, чем у других пластмасс, электрические свойства. Однако, как правило, для изоляции низковольт­ ных монтажных проводов последнее обстоятельство не имеет решающего значения.

Особый интерес представляют рецептуры поливинил­ хлоридного пластиката, предназначенного длительно эксплуатироваться при температурах от —50 до +105°С. Такие рецептуры в последние годы широко внедряются в кабельную технику и являются весьма перспективными для использования в качестве изоляции монтажных про­ водов.

Полиэтилен — продукт полимеризации этилена — явля­ ется одним из самых распространенных полимерных изо­ ляционных материалов, применяемых в кабельной тех­ нике. Для изолирования монтажных проводов в настоя-

217

к> Условные обозначения: О—отличная; X—хорошая; У—удовлетворительная; Н—негорючий; Г—горючий; ЧП—червячное прессование; ПП— J3 плунжерное прессование.

щее время используют следующие виды полиэтиленов: полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плот­ ности, вулканизующийся полиэтилен и негорючий поли­ этилен.

Полиэтилен низкой плотности, получаемый путем по­ лимеризации этилена при высоком давлении, обладает прекрасными электроизоляционными свойствами и исклю­ чительной легкостью, что весьма существенно для мон­ тажных проводов. Этот полиэтилен технологичен, влаго­ стоек, механически прочен и инертен по отношению' к большинству агрессивных сред. К числу недостатков полиэтилена низкой плотности относятся сравнительно низкая нагревостойкость, резкое размягчение при крат­ ковременных перегревах, склонность к растрескиванию

симальной усадкой при повышенных температурах. По­ этому полиэтилен низкой плотности используется для изоляции монтажных проводов весьма редко. Значитель­ но чаще для этих целей применяется полиэтилен высокой плотности, получаемый путем полимеризации этилена при низком давлении. Этот материал обладает более высокой нагревостойкостью и механической прочностью (особенно по твердости и стойкости к продавливанию). Однако и этот материал весьма не стоек к кратковременным пере­ гревам, что значительно ограничивает область примене­ ния проводов с такой изоляцией.

В связи с этим в последние годы широкое распростра­ нение получил так называемый сшитый полиэтилен, пред­ ставляющий собой композицию из полиэтилена низкой плотности, стабилизаторов, наполнителей и вулканизи­ рующих агентов. В процессе переработки на кабельном оборудовании указанная композиция вулканизуется, т. е. производится поперечная сшивка молекул полиэтилена (химическая сшивка). Сшивку молекулярных цепей по­ лиэтилена можно производить и с помощью ионизацион­ ного облучения: В этом случае изолированные полиэтиле­ ном жилы пропускаются через источник (например, уско­ ритель электронов) и сшивка молекул производится ра­ диационным способом. И в том и другом случае изоля­ ция при сохранении уровня основных электрических характеристик полиэтилена приобретает принципиально новые свойства, важнейшим из которых является стой-

220 -

используется также негорючий полиэтилен, который мо­ жет быть получен как химическим путем — за счет при­ вивки в молекулы полиэтилена атомов хлора или фтора, так и путем создания композиций с различными негорю­ чими добавками. В качестве таких добавок обычно при­ меняют трехокись сурьмы и хлорированные углеводоро­ ды, выделяющие хлор при высоких температурах. Как видно из табл. 10-1, негорючий полиэтилен по основным электрическим и механическим характеристикам сущест­ венно уступает чистому полиэтилену.

Фторопластами принято называть пластмассы на ос­ нове производных этилена, в которых атомы водорода замещены фтором, а также сополимеры тетрафторэтилена с другими полимерами.

В настоящее время для изолирования монтажных проводов применяются следующие фторопласты: полите­ трафторэтилен (фторопласт 4Д), сополимер тетрафторэтнлена и этилена (фторопласт 40Ш), сополимер тетрафторэтилена и гексафторпротаилена (фторопласт 4М).

Политетрафторэтилен — продукт полимеризации тетрафторэтилена — обладает прекрасными электрически­ ми и механическими характеристиками и исключительной нагревостойкостью и стойкостью к агрессивным средам. Однако, к сожалению, политетрафторэтилен обладает рядом существенных недостатков, ограничивающих ис­ пользование этого материала для проводов массового применения. К таким недостаткам следует отнести повы­ шенную жесткость, высокую плотность и дефицитность. Кроме того, необходимо отметить сравнительно низкую технологичность этого материала, который используется для изолирования монтажных проводов в двух модифи­ кациях— в виде порошка, из которого изготавливается паста, выдавливаемая на плунжерных прессах, или в виде сырых каландрованных лент, накладываемых на жилу методом спиральной обмотки. И в том и в другом случае процессы изолирования малопроизводительны и требуют дополнительной весьма токсичной операции — спекания изоляции.

Поэтому большой интерес для массового использова­ ния представляют так называемые шприцуемые фторо-

221