1. Уводзіны
Пры перадачы высокачастотных сігналаў у кабелі сувязі праваднікі ствараюць скін-эфект, і з павелічэннем частаты перадаванага сігналу скін-эфект усё больш і больш сур'ёзны. Так званы скін-эфект адносіцца да перадачы сігналаў уздоўж вонкавай паверхні ўнутранага правадніка і ўнутранай паверхні вонкавага правадніка кааксіяльнага кабеля, калі частата перадаванага сігналу дасягае некалькіх кілагерц або дзясяткаў тысяч герц.
У прыватнасці, з ростам міжнародных цэн на медзь і ўсё большай рэдкасцю рэсурсаў медзі ў прыродзе, таму выкарыстанне сталёвага дроту з медным пакрыццём або алюмініевага дроту з медным пакрыццём для замены медных праваднікоў стала важнай задачай для прамысловасці па вытворчасці дроту і кабеляў, а таксама для яе прасоўвання з выкарыстаннем вялікай рыначнай прасторы.
Але з-за папярэдняй апрацоўкі, папярэдняга пакрыцця нікелем і іншых працэсаў, а таксама ўздзеяння раствора для пакрыцця, дрот лёгка можа пачарнець і атрымаць наступныя дэфекты: пачарненне дроту, дрэннае папярэдняе пакрыццё, асноўны пласт пакрыцця адслойваецца, што прыводзіць да ўтварэння адходаў дроту, матэрыяльных адходаў, што павялічвае выдаткі на вытворчасць прадукцыі. Таму вельмі важна забяспечыць якасць пакрыцця. У гэтым артыкуле ў асноўным абмяркоўваюцца прынцыпы працэсу і працэдуры вытворчасці сталёвага дроту з медным пакрыццём метадам гальванічнага пакрыцця, а таксама распаўсюджаныя прычыны праблем з якасцю і метады іх вырашэння. 1 Працэс пакрыцця сталёвага дроту медным пакрыццём і яго прычыны
1. 1 Папярэдняя апрацоўка дроту
Спачатку дрот апускаюць у шчолачны травільны раствор, і да дроту (анода) і пласціны (катода) прыкладаецца пэўнае напружанне, у выніку чаго на анодзе вылучаецца вялікая колькасць кіслароду. Асноўная роля гэтых газаў заключаецца ў наступным: па-першае, моцныя бурбалкі, якія ўтвараюцца на паверхні сталёвага дроту і электраліта побач з ім, аказваюць механічнае ўзрушванне і адслаенне, спрыяючы аддзяленню алею ад паверхні сталёвага дроту і паскараючы працэс амылення і эмульгацыі алею і тлушчу; па-другое, з-за таго, што на мяжы паміж металам і растворам утвараюцца дробныя бурбалкі, бурбалкі, якія выходзяць з сталёвага дроту, будуць прыліпаць да яго, а на паверхні раствора — шмат алею. Такім чынам, бурбалкі будуць выцягваць шмат алею, які прыліпае да сталёвага дроту, на паверхню раствора, спрыяючы яго выдаленню. У той жа час цяжка стварыць вадародную ломкасць анода, што можа прывесці да добрага пакрыцця.
1. 2 Пакрыццё дроту
Спачатку дрот папярэдне апрацоўваюць і пакрываюць нікелем, апускаючы яго ў раствор для пакрыцця і прыкладаючы пэўнае напружанне да дроту (катода) і меднай пласціны (анода). На анодзе медная пласціна губляе электроны і ўтварае свабодныя двухвалентныя іёны медзі ў электралітычнай (галактычнай) ванне:
Cu – 2e→Cu2+
На катодзе сталёвы дрот электралітычна пераэлектронізуецца, і двухвалентныя іоны медзі асядаюць на дроце, утвараючы сталёвы дрот, пакрыты меддзю:
Cu2 + + 2e → Cu
Cu2 + + e → Cu +
Cu + + e → Cu
2H + + 2e → H2
Калі колькасць кіслаты ў растворы для пакрыцця недастатковая, сульфат медзі лёгка гідралізуецца з утварэннем аксіду медзі. Аксід медзі захопліваецца ў пласце пакрыцця, робячы яго друзлым. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. Асноўныя кампаненты
Вонкавыя аптычныя кабелі звычайна складаюцца з голых валокнаў, свабоднай трубкі, воданепранікальных матэрыялаў, умацоўваючых элементаў і вонкавай абалонкі. Яны бываюць розных канструкцый, такіх як цэнтральная трубка, шматслаёвая скручванне і шкілетная структура.
Голыя валокны — гэта арыгінальныя аптычныя валокны дыяметрам 250 мікраметраў. Звычайна яны ўключаюць асноўны пласт, абалонкавы пласт і пакрыццёвы пласт. Розныя тыпы голых валокнаў маюць розныя памеры асноўнага пласта. Напрыклад, аднакадавыя валокны OS2 звычайна маюць даўжыню 9 мікраметраў, шматмодавыя валокны OM2/OM3/OM4/OM5 — 50 мікраметраў, а шматмодавыя валокны OM1 — 62,5 мікраметра. Голыя валокны часта маюць каляровую маркіроўку для адрознення шматжыльных валокнаў.
Рукавіцы звычайна вырабляюцца з высокатрывалага інжынернага пластыка PBT і выкарыстоўваюцца для размяшчэння голых валокнаў. Яны забяспечваюць абарону і запоўнены воданепранікальным гелем, каб прадухіліць трапленне вады, якая можа пашкодзіць валокны. Гель таксама дзейнічае як буфер, каб прадухіліць пашкоджанне валокнаў ад удараў. Працэс вытворчасці рукавіц мае вырашальнае значэнне для забеспячэння залішняй даўжыні валакна.
Да воданепранікальных матэрыялаў адносяцца воданепранікальная змазка для кабеляў, воданепранікальная пража або воданепранікальны парашок. Для далейшага паляпшэння агульнай воданепранікальнасці кабеля звычайна выкарыстоўваецца воданепранікальная змазка.
Умацавальныя элементы бываюць металічнымі і неметалічнымі. Металічныя часта вырабляюцца з фасфатаваных сталёвых дротаў, алюмініевых стужак або сталёвых стужак. Неметалічныя элементы ў асноўным вырабляюцца з матэрыялаў FRP. Незалежна ад выкарыстоўванага матэрыялу, гэтыя элементы павінны забяспечваць неабходную механічную трываласць, каб адпавядаць стандартным патрабаванням, у тым ліку ўстойлівасць да расцяжэння, выгібу, удару і скручвання.
Знешняя абалонка павінна ўлічваць умовы выкарыстання, у тым ліку воданепранікальнасць, устойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання і ўстойлівасць да надвор'я. Таму звычайна выкарыстоўваецца чорны поліэтылен, бо яго выдатныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці забяспечваюць прыдатнасць для вонкавай усталёўкі.
2 Прычыны праблем з якасцю ў працэсе меднення і іх рашэнні
2.1 Уплыў папярэдняй апрацоўкі дроту на пласт гальванічнага пакрыцця Папярэдняя апрацоўка дроту вельмі важная пры вытворчасці сталёвага дроту з медным пакрыццём метадам гальванічнага пакрыцця. Калі алейная і аксідная плёнка на паверхні дроту не выдаляецца цалкам, то папярэдне пакрыты нікелевы пласт дрэнна пакрываецца, і злучэнне дрэннае, што ў канчатковым выніку прывядзе да адслойвання асноўнага пласта меднага пакрыцця. Таму важна сачыць за канцэнтрацыяй шчолачных і травільных вадкасцей, сілай травільнага і шчолачнага току, а таксама за тым, ці нармальныя помпы, і калі не, то іх неабходна неадкладна адрамантаваць. Распаўсюджаныя праблемы з якасцю пры папярэдняй апрацоўцы сталёвага дроту і іх рашэнні паказаны ў табліцы.
2. 2 Стабільнасць раствора папярэдняга нікелявання непасрэдна вызначае якасць пласта папярэдняга пакрыцця і адыгрывае важную ролю на наступным этапе меднення. Таму важна рэгулярна аналізаваць і карэктаваць суадносіны складу раствора папярэдняга пакрыцця нікеля і сачыць за тым, каб раствор папярэдняга пакрыцця нікеля быў чыстым і не забруджаным.
2.3 Уплыў асноўнага раствора для гальванічнага пакрыцця на пласт гальванічнага пакрыцця Раствор для гальванічнага пакрыцця змяшчае два кампаненты: сульфат медзі і серную кіслату, і гэта суадносіны непасрэдна вызначае якасць пласта гальванічнага пакрыцця. Калі канцэнтрацыя сульфату медзі занадта высокая, крышталі сульфату медзі будуць выпадаць у асадак; калі канцэнтрацыя сульфату медзі занадта нізкая, дрот лёгка апячэцца, што паўплывае на эфектыўнасць гальванічнага пакрыцця. Серная кіслата можа палепшыць электраправоднасць і эфектыўнасць гальванічнага раствора, знізіць канцэнтрацыю іонаў медзі ў гальванічным растворы (той жа іённы эфект), тым самым паляпшаючы катодную палярызацыю і дысперсію гальванічнага раствора, павялічваючы мяжу шчыльнасці току і прадухіляючы гідроліз сульфату медзі ў гальванічным растворы на аксід медзі і асадак, павялічваючы стабільнасць гальванічнага раствора, а таксама зніжаючы анодную палярызацыю, што спрыяе нармальнаму растварэнню анода. Аднак варта адзначыць, што высокае ўтрыманне сернай кіслаты зніжае растваральнасць сульфату медзі. Калі ў растворы для пакрыцця недастаткова сернай кіслаты, сульфат медзі лёгка гідралізуецца на аксід медзі і захопліваецца ў пластыку пакрыцця, у выніку чаго колер пласта становіцца цёмным і друзлым; калі ў растворы для пакрыцця ёсць лішак сернай кіслаты і недастатковае ўтрыманне солі медзі, вадарод будзе часткова вылучацца ў катодзе, у выніку чаго паверхня пластыка выглядае плямістай. Утрыманне фосфару ў меднай пласціне таксама аказвае важны ўплыў на якасць пакрыцця, утрыманне фосфару павінна кантралявацца ў дыяпазоне ад 0,04% да 0,07%. Калі менш за 0,02%, цяжка ўтварыць плёнку, каб прадухіліць утварэнне іонаў медзі, што павялічвае колькасць парашка медзі ў растворы для пакрыцця. Калі ўтрыманне фосфару перавышае 0,1%, гэта паўплывае на растварэнне меднага анода, у выніку чаго ўтрыманне двухвалентных іонаў медзі ў растворы для пакрыцця памяншаецца і ўтвараецца шмат аноднага шламу. Акрамя таго, медную пласціну трэба рэгулярна прамываць, каб прадухіліць забруджванне раствора для гальванічнага пакрыцця анодным шламам і з'яўленне шурпатасцяў і задзірын у пласце гальванічнага пакрыцця.
3 Выснова
Дзякуючы апрацоўцы вышэйзгаданых аспектаў, адгезія і бесперапыннасць прадукту добрыя, якасць стабільная, а прадукцыйнасць выдатная. Аднак у рэальным вытворчым працэсе існуе мноства фактараў, якія ўплываюць на якасць пласта пакрыцця ў працэсе пакрыцця, пасля выяўлення праблемы яе неабходна своечасова прааналізаваць і вывучыць, а таксама прыняць адпаведныя меры для яе вырашэння.
Час публікацыі: 14 чэрвеня 2022 г.