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差示掃描量熱儀在電線電纜行業(yè)的應(yīng)用

來源:上海和晟儀器科技有限公司   2025年07月16日 11:19  

差示掃描量熱儀(Differential Scanning Calorimeter,DSC)是一種重要的熱分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在電線電纜行業(yè)中,DSC因其高精度和高效性,成為材料研發(fā)、質(zhì)量控制及工藝優(yōu)化的重要工具。本文將探討DSC在電線電纜行業(yè)中的主要應(yīng)用及其優(yōu)勢。

差示掃描量熱儀新圖_副本.jpg

上海和晟 HS-DSC-101 差示掃描量熱儀

1. 材料性能分析

電線電纜的核心材料包括絕緣層(如聚乙烯、聚氯乙烯)和護套材料(如橡膠、熱塑性彈性體)。DSC可用于測定這些高分子材料的熔融溫度(Tm)、結(jié)晶溫度(Tc)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以及熱穩(wěn)定性。例如,通過分析聚乙烯的熔融行為,可以優(yōu)化其加工溫度,避免因溫度過高導(dǎo)致材料降解,或溫度過低影響擠出成型質(zhì)量。

2. 交聯(lián)度測定

交聯(lián)聚乙烯(XLPE)是高壓電纜絕緣的關(guān)鍵材料,其交聯(lián)度直接影響電纜的耐熱性和機械強度。DSC可通過測量交聯(lián)材料的熔融焓變化,間接評估交聯(lián)程度。未交聯(lián)的聚乙烯在DSC曲線上呈現(xiàn)明顯的熔融峰,而交聯(lián)后的材料熔融峰減弱或消失,從而幫助工程師優(yōu)化交聯(lián)工藝(如過氧化物交聯(lián)或輻照交聯(lián))。

3. 老化與壽命預(yù)測

電線電纜在長期使用過程中會因熱、氧、紫外線等因素發(fā)生老化。DSC可通過氧化誘導(dǎo)期(OIT)測試評估材料的抗氧化性能,預(yù)測其使用壽命。例如,在高溫環(huán)境下,絕緣材料若OIT較短,則表明其抗氧化能力較差,需改進配方或添加抗氧劑以延長電纜壽命。

4. 質(zhì)量控制與失效分析

DSC可用于生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控,如檢測原材料批次間的差異,確保材料熱性能的一致性。此外,若電纜在運行中出現(xiàn)故障(如局部過熱導(dǎo)致絕緣失效),DSC可分析失效樣品的熔融或分解行為,找出材料劣化的原因,指導(dǎo)改進措施。

5. 新型材料開發(fā)

隨著環(huán)保和高效能要求的提高,電線電纜行業(yè)正研發(fā)新型材料(如無鹵阻燃材料、生物基聚合物)。DSC可快速篩選材料的相容性、熱穩(wěn)定性及相變特性,加速新材料的研發(fā)進程。

結(jié)論

差示掃描量熱儀在電線電纜行業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,從材料研發(fā)到生產(chǎn)工藝優(yōu)化,再到質(zhì)量控制和失效分析,均提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)進步,DSC將繼續(xù)推動電線電纜行業(yè)向高性能、高可靠性方向發(fā)展。




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