常见的电缆电线材料

发布时间：2024-03-08 文章来源：本站浏览次数：214

常见的电缆电线材料有什么？

1、聚氯乙烯（PVC）

聚氯乙烯是很常见的一种塑料（简称PVC），是以聚氯乙烯树脂为基础，加入各种配合剂的多组分混合材料。其力学性能优越（一般抗拉强度≥12.5MPa，断裂伸长率≥150%），耐化学腐蚀、不延燃、耐候性好，还有一点就是便宜，几年前的售价大概在7～9元/公斤。

这种材料正常的耐温等级在-15℃～70℃，但是因为够好够便宜，有厂家在其中加入橡胶类物质，以提高其柔软性和耐温性，现在已经有改良后的耐高温聚氯乙烯，耐温等级可达-40℃～105℃。

聚氯乙烯本身具有一定阻燃效果，燃烧后有黑烟并伴随有刺鼻的酸臭，燃烧灰烬呈黑色焦壳状。对于一些“ZR-”开头的阻燃线缆，则需要选择加有阻燃剂的型号，一般氧指数要达到28以上。

2、聚乙烯（PE）及其共聚物

聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚烯烃类（PO）这类材料由碳氢元素组成，没有添加阻燃剂的原始状态下，都是不阻燃的。

其中聚乙烯外观为乳白色，薄时半透明，厚时不透明，表面呈蜡状，燃烧有部分蓝色火焰，容易滴落，发出蜡烛燃烧的味道。绝缘性能优秀，在低温环境下（-70℃），不脆裂，不硬化。化学稳定性好，耐水性、耐老化性优良，还有就是密度小（0.95g/cm³左右），成品重量轻，抗拉强度可以达到20MPa以上，断裂伸长率可以达到400%以上。

但是其工作温度不高，由于其熔点温度在110℃～135℃，工作温度也就在70℃左右，辐照交联型聚乙烯也只有90℃。

鉴于其高绝缘性，广泛用于GB/T 12706中YJ系列电力线缆中，作为绝缘使用；同时其介电常数稳定，介质损耗角小，也作为网线、同轴线的绝缘介质。聚丙烯（PP）与聚乙烯性能相似，常规产品用的不多，因其耐温等级高可以达到100℃以上，在一些有温度要求的场所，会用其代替聚乙烯。

聚烯烃是一个很复杂的大类，不同的烯烃配比导致其功能不一，其外观不透明，本色也是呈现一种奶黄或乳白色，大部分种类表面不光滑，摩擦力大，如果用其在多芯电缆中当绝缘使用，成品较硬，必须选择表面材质硬，表面光滑的牌号。

通常的聚烯烃大概只有90℃的工作温度，为了提高其耐温等级会选用交联型材料将温度提高，目前常见的有105℃、125℃、150℃这3个等级。

聚烯烃作为无卤材料，在舰船、铁路、新能源汽车等领域应用广泛，尤其是低烟无卤阻燃的配方料，在这些领域中有着不可替代的作用。

3、氟塑料

PVC、PE、PP、PO这些材料使用温度等级几乎都在100℃左右徘徊，如果想进一步提升，那就要选择含氟聚合物材料。

常见的氟塑料有聚四氟乙烯（PTFE），聚全氟乙丙烯（FEP），四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA），四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）等。

先说优点：优良的电绝缘性能，高度的耐热性，突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能、良好的耐湿性和耐低温性。

缺点——贵，就算是用回收料做的再生料也得70～80元/公斤，有些料比如PFA要达到340元/公斤、交联型的ETFE甚至达到了1000+。含有氟元素，火焰环境下热分解会产生有毒物质。

a、聚四氟乙烯（PTFE）

前文已经说过，这材料及其难加工。按聚合方法不同，分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类。

悬浮聚四氟乙烯树脂为白色粉末，颗粒较大，经适当处理后，可得到不同颗粒度的粉末，若将悬浮聚四氟乙烯模压，烧结成圆柱胚料，再在车床上车削成聚四氟乙烯薄膜，这种薄膜又称熟料带，线缆加工中有一种四氟膜绕包工艺就是用的这种薄膜，衍生出的产品就是AFR-250系列高温导线。

分散聚四氟乙烯又可分为粉末和浓缩分散液两种形态。其中粉状分散树脂在加入一定量的助剂（如石油醚）及填料（如石英粉）经混合后，专供推压成型，线缆加工中有一种推挤工艺，就是针对这种材料，衍生的产品有FF4-2系列航空导线、SFF系列同轴电缆；也可将粉状分散树脂推压成型，然后滚压成薄膜（又称生料带），水电工常用来给水龙头封口的那种白色带子，线缆行业用它进行绕包绝缘或者护套用。

浓缩分散液则可以用于浸渍多孔的玻璃丝编织层，烧结后让玻璃丝编织层形成整体，玻璃短纤不易脱落，应用在一些耐高温的电缆的外护套上。

b、聚全氟乙丙烯（FEP）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）

这两种材料很相似，属于熔融材料，可以挤塑加工，只是耐温等级不同FEP工作温度为200℃，PFA则达到了260℃。值得玩味的是，PFA和FEP一样具有优异的绝缘性能和耐环境性能，但是在GJB 773B-2015中对于PFA只是在护套中进行了推荐（护套代号H9），而FEP则是在绝缘和护套中均有推荐（绝缘代号F46，护套代号H3）。

不知道是出于什么原因，PFA除了价格较高，在长期的使用和试验均未出现过任何问题，且性能也远优于FEP。而且PFA基本特性与聚四氟乙烯（PTFE）相同，由于能用熔融挤出法加工，线缆产品中凡具有PTFE特性而用PTFE不能加工的，都可以用PFA代替，有些医疗用极细微同轴线的绝缘介质就是用PFA生产的。

c、四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）

ETFE耐温等级不高只有150℃，其密度较低在1.73～1.75g/cm³（PTFE，FEP，PFA均在2.2左右），在航空系统用线缆减重中起到一定作用。

但是改良后的交联型四氟乙烯-乙烯共聚物（XETFE）在航空航天系统中形成了55A系列电线电缆，应用及其广泛。经过辐照交联后的XETFE，其耐温可以达到了200℃，分子结构经过打散重组后形成网格状，不仅大大提高了材料的强度，还让原本热熔性的材料具有了热固性，使其在高温下的热稳定性更高。基于此设计生产的55A系列线缆就具有了外径小、重量轻、高阻燃、高强度、耐溶剂、耐高温、耐辐射等优良特性。