Staranje gumijaste izolacije žic in kablov
Pospešeno staranje vzorcev gume med segrevanjem je veliko počasnejše pri toplotno obstojni gumi kot pri gumi, ki vsebuje žveplo. Običajno uporabljena metoda staranja v termostatu tudi po več mesecih ne povzroči opazne spremembe mehanskih lastnosti toplotno odporne gume.
Zvišanje temperature, pri kateri se izvaja umetno staranje, s 70 °C za žveplove gume na 120 °C za toplotno odporne gume bistveno spremeni pogoje staranja in zato oteži primerjavo življenjske dobe običajnih in toplotno odpornih gum na osnovi rezultati testov staranja.
Življenjska doba gumijaste izolacije je običajno označena s krivuljo, prikazano v koordinatnem sistemu, kjer je čas zamaknjen na abscisi in izguba kakovosti na ordinati. Ta krivulja podaja pri preskusni temperaturi čas, ki je potreben, da izolacijski material izgubi svojo prvotno kakovost, kot je pretržna trdnost ali elastičen izdelek, do vnaprej določene vnaprej določene meje.
Bistveno vprašanje pri določanju temperaturne krivulje življenjske dobe izolacijskega materiala je določitev glavnega kriterija - izgube kakovosti materiala. Ta kriterij so lahko predvsem mehanske lastnosti izolacijskega materiala, na primer natezna trdnost in raztezek po pretrganju, pa tudi drugi znaki izgube teže, sušenja, zoglenitve itd.).
Za gumo se kot glavne značilnosti, ki označujejo kakovost tega materiala, upoštevata natezna trdnost in raztezek po zlomu, včasih pa se vzame tudi produkt teh indikatorjev (produkt elastičnosti). Kriterij za izgubo osnovne kakovosti ni primerjava mehanskih lastnosti, temveč njihovo spreminjanje med staranjem.
Življenjsko dobo izolacijskega materiala kot funkcijo temperature lahko predstavimo z določenim eksponentnim faktorjem. Za večino vlaknastih izolacijskih materialov (preja, papir) po literaturi vsako zvišanje temperature za 10 ° C zmanjša življenjsko dobo materiala za 2-krat.
Zdaj morate nastaviti mejno temperaturo, pri kateri se kakovost izolacijskega materiala izgubi za bolj ali manj dolgo obdobje.
Za oceno staranja strojne izolacije se to obdobje včasih vzame kot 2 leti.
Pri sodobnih žicah in kablih se življenjska doba gumijaste izolacije, tudi pri povišanih temperaturah, na primer pri 70 °, meri v letih in jo je zato zelo težko neposredno določiti.
Določanje življenjske dobe kabla ali žice, ki deluje v naravnih pogojih, glede na podatke o pospešenem staranju pri povišani temperaturi (90-120 °), je popolnoma nemogoče, saj izguba kakovosti materiala izolacijske plasti pri visoki temperatura je hitrejša., medtem ko pri nižji temperaturi upad kakovostne lastnosti postane opazen šele po določenem času, ki se včasih meri v desetinah in stotinah dni. Daljše kot je to obdobje, nižja je temperatura staranja.
Včasih pride celo do rahlega povečanja mehanskih lastnosti gume v prvih dneh staranja pri relativno nizki temperaturi.
Če toplotno staranje gumijaste izolacije v glavnem določa proces oksidacije gume zaradi atmosferskega kisika, potem staranje elastomerov v glavnem določa izhlapevanje plastifikatorjev, kar je povezano s povečanjem krhkosti in zmanjšanjem mehanskih lastnosti .
Poleg toplotnega staranja plastike, ki se uporablja pri proizvodnji kablov, je zelo pomemben proces svetlobnega staranja.
Najbolj popolno testiranje žic s plastično in gumijasto izolacijo ter samega izolacijskega materiala, ki se uporablja za izdelavo žice ali kabla, se izvaja v posebni napravi, v kateri je izolacija istočasno izpostavljena toploti (toplotno staranje) in svetlobi ultravijolične svetilke (svetlobno staranje) v pogojih visoke vlažnosti in pospešenega kroženja zraka (preizkus trdote matrice), ki sedaj vse bolj izpodriva termično staranje, saj pravilneje predstavlja razmere, v katerih se nahaja izolacijski material.
Poglej tudi:Žice in kabli z gumijasto izolacijo: vrste, prednosti in slabosti, materiali, proizvodna tehnologija