电线电缆铜丝发黑的原因

来源：      时间：2023.04.11

铜丝发黑的原因是多种要素构成的，不仅仅是配方问题，还与铜丝自身所处的状况、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电缆的结构、护套橡胶配方、出产环境等许多要素有关。

一、导致铜丝发黑的原因
1.拉丝乳化油池面积较小，回流管道短，且密封，构成散热慢，导致乳化液油温度高。
2.是铜丝退火原因构成的。
①连拉连退的冷却水一般都是用自来水、地下水，因为水质各地不尽相同，有些区域水质的PH 值较低，只要5.5~5.0（正常是7.0~7.5），把本来乳化液中抗氧化油膜都清洗掉了，退火后的铜线易氧化、发黑；
②在一般拉丝机拉好的制品铜丝在另一条退火线上退火，冷却水也没有运用抗氧化剂，抗氧时刻短，很快就会呈现氧化发黑现象。
3.一些老厂沿用退火缸来退火，因而以下几种原因也会构成氧化、发黑：
①该退火缸螺母没拧紧，冲完二氧化碳或高纯氮后漏气；
②出缸的铜线温度过高，超出30℃时；
③拉丝乳化液保养不行，PH 值过低。
这些状况夏天气温高时较为常见，乳化液不停地运用会有所损耗，温度高时则损耗较快，假如不及时弥补新的原油，这时候含脂肪量很少，再加上气温高，乳化液的温度也或许超出45℃，就很简单构成氧化发黑。
4.别的一种状况是，因为目前遍及运用高速拉丝，其速度进步了，相对散热时刻减少了，给氧化带来了必定空间与时刻。因而，建议出产厂家多留意乳液的含脂量状况、运用温度、PH 值等是否恰当，春天黄霉雨季节细菌繁殖较快，可运用杀菌防霉剂，夏天可用抗氧化剂，处理氧化、发黑等问题。
原因
①制品模的变形量太小所构成的
②模具镶套的外围及前方没有密封好
处理办法
制品模出口方向加一个橡皮垫，然后螺纹压紧制品模，处理漏油的问题。
制品模的变形量偏小，是常犯的错误，单模变形需有一个最小的变形量，产生的压力才或许大于金属的屈从极限，才可以实现是塑性变形，尺度才能安稳，单线外表才会有冷拉产生的光照。

二、引起线圈发黑的原因
生活中常常会用到各种运用线圈的产品，如马达、助听器、遥控玩具、无线充电器、电源开关、电脑······线圈发黑是因为铜线的氧化，线圈的首要材质根本运用铜线，而金属都会氧化，所以咱们就会看到线圈发黑的状况。
1.技能原因
以前国内大多数厂家均运用通用性铜杆，铜含量可达99.95%，可是就算如此，铜之中仍是存在氧 。因为铜自身不是无氧铜，在加工过程中，铜的外表不免会与空气触摸而呈现氧化。
现在，国内引入了无氧铜的先进出产技能，以及国内自行开发的无氧铜出产技能，使整个铜线行业均用上了无氧铜，这无疑现已大大改进了铜丝的发黑问题。
不过，因为对铜杆的加工，特别是韧炼工艺的运用，和制品铜线芯寄存的条件欠好，使得铜线自身仍是会有细微的氧化。
2.绝缘层的资料问题
绝缘漆可分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆、防电晕漆等五类。其间浸渍漆便是用作浸渍处理电机、电器线圈的。浸渍漆能起到填充绝缘系统中的空隙和微孔的效果，并在被浸渍物外表构成接连漆膜，使线圈粘结成一个健壮的全体，有用进步绝缘系统的全体性、导热性、耐潮性、介电强度和机械强度的性能。
其次，也起到散热的效果。绝缘漆在浸透时，烘干后的线圈可以看做一个全体，内外层热量可以简单的传导，然后起到发出热量的效果。
现在我国的浸渍漆、绝缘油出产工艺、制备办法、专利配方技能资料还相对落后，出产加工的浸渍漆根本只起到短暂的效果，时刻一长就会呈现掉落、失效的现象。
3.运用的问题
咱们在运用线圈铜线的过程中，常常会呈现这样的问题：碰撞冲突；冲洗较慢，水分很多与线圈触摸；运用废机油润滑，构成导体外表有残留物和绝缘层的损坏；在后续加工时构成导体氧化；
4.铜线退火工艺
铜线退火指将铜线缓慢加热到必定的高温后，继续保持一段时刻，然后以相应的速度冷却的一种金属热处理办法。
铜线退火工艺可以下降硬度，改进切削加工性、消除剩余应力，安稳尺度，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整安排，消除安排缺点。不过，一旦出产过程中温度高于50 ℃出罐，规定抽气时刻不足、SO?含量高，维护气体不纯就会构成退火不足，一段时刻后铜线就会简单发黑。
线圈铜丝发黑是多种要素构成的，不仅仅是以上四个问题，还与铜丝自身所处的状况、线圈加工工艺、硫化工艺、线圈的结构、配方、线圈出产环境等许多要素有关。

三、橡套电缆铜丝发黑的原因
橡套电缆铜丝发黑是多种要素构成的，不仅仅是橡皮的配方问题，还与铜丝自身所处的状况、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电缆的结构、护套橡胶配方、出产环境等许多要素有关。
1.橡皮发粘和铜丝发黑的原因剖析
1.1 铜丝自身的原因
在20世纪50到60年代，国内大多数厂家均运用一般铜杆，铜含量为99.99%，均为有氧铜杆，出产办法都是铜锭加热后经多道压延后制得黑色铜杆，经过大、中、小拉将铜杆制成比较细的铜丝。因为铜自身不是无氧铜，在加工过程中铜丝外表不免呈现氧化。
到了20世纪80年代，国内引入了无氧铜杆的先进出产技能，以及国内自行开发的无氧铜杆出产技能，使整个电线电缆行业均用上了无氧铜杆，这无疑是改进了铜丝的发黑问题。但因为对铜杆的加工，特别是韧炼工艺的把握以及加工好的铜线芯寄存的条件欠好，使铜线芯自身已有细微的氧化，这也是铜丝发黑的原因之一。
1.2 橡胶配方的原因
20世纪50年代，橡胶绝缘均选用天然胶和丁苯胶并用配方。因为绝缘橡皮直接与铜线触摸，所以就不能直接运用硫磺作硫化剂，即运用很少的硫磺也会使铜线发黑。必须运用一些可以分化出游离硫的化合物，如前面提到过的促进剂TMTD 、硫化剂VA-7，一起还要合作一些硫化促进剂来进步硫化速度和硫化程度，保证绝缘橡皮的物理机械性能和电气性能。但从绝缘橡皮的弹性、强力和永久变形看，都不如加有硫磺的橡皮（假如不考虑铜丝发黑的话）。几十年的实践现已证实TMTD 无法处理铜丝的发黑问题。
别的，绝缘橡皮要有各种色彩，红、蓝、黄、绿、黑是根本色彩，这些色彩的呈现也会促进橡皮发粘和铜丝发黑。配方中的首要填充剂是轻质碳酸钙和滑石粉，因为价格的联系，有些厂家为了下降成本，用价格特别廉价的碳酸钙和滑石粉，这些填充剂粒子粗、游离碱的含量大、杂质多，所以物理机械性能比较差，电性能欠好，还简单构成铜丝发黑。
还有的厂用活性超细碳酸钙来进步绝缘橡皮的物理机械性能，而活性钙多数是用硬脂酸来处理的，这种酸也是促进铜丝发黑的原因。硫化剂VA-7的运用，可以改进铜丝发黑，但因为硫化程度不行，橡皮的永久变形大，会构成橡皮发粘。特别是参加促进剂ZDC 以后，进步了硫化速度，为了防止焦烧，还要参加促进剂DM 来延缓焦烧时刻。
从促进剂ZDC的结构看，是在TETD 结构中两个相连接的硫中心接上一个金属锌，结构式为S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 ＞N-C-S-Zn-S-C-N ＜ H5C2 H5C2 与TETD 结构式 S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 ＞N-C-S-S-C-N ＜ H5C2 H5C2 十分接近，在配方中还无法避开和秋兰姆相似的结构铜丝发黑或许时刻略长一点，但没有从根本上处理。
2.从电线电缆结构剖析
2.1 铜的催化老化是橡皮发粘的重要原因。
前苏联电缆科学研究院实验证明：硫化过程中铜从与橡胶触摸处渗入到绝缘橡胶中，1.0-2.0mm 厚度的绝缘橡皮含铜0.009-0.0027%。众所周知，微量铜对橡皮有极大的损坏效果，也便是咱们通常说的重金属对橡胶的催化老化。
在绝缘硫化过程中，秋兰姆析出若干游离硫与铜反响，构成活性含铜基团 CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化时，较弱的-S-S-键断裂，构成活性含铜基：Cu-S-，它与橡胶效果，一起与氧效果，损坏橡胶的长键分子，使橡胶变软变粘，是低分子链的组合。法国橡胶研究院研究发粘重现问题时也指出：假如橡胶中含有有害的金属，如铜、锰等重金属盐类，那么不论促进剂的品种，均会产生橡胶发粘现象。
2.2 橡套电缆中硫磺向绝缘橡皮和铜线外表的搬迁
前苏联科学家使用放射性同位素证实了电缆护套橡胶中硫分散的或许性。以天然橡胶为基的硫化胶中，在130-150℃的温度下，游离硫的分散系数约为10-6cm²/s。接连硫化的出产厂，硫化护套橡胶时，温度在185-200℃之间，这个分散的系数就更大。
因为橡套游离硫的分散，改变了秋兰姆橡胶的结构，或许构成多硫键。这些多硫化合物经过化学分化和化合实现搬迁，即“ 化学扩” 。因为搬迁的结果，不仅可改变绝缘橡皮的结构，下降其耐热性，而且硫与铜外表反响，构成硫化铜和硫化亚铜，导致铜线发黑。反过来，硫化铜和硫化亚铜加速橡胶的老化，又导致发粘现象的产生。
3.加工工艺方面的原因
3.1 橡料加工方面的原因
在以天然胶和丁苯胶并用为根底的绝缘配方中，天然胶需求经过塑炼来进步橡胶的可塑性。有些大厂为了产量，用密炼机塑炼，还要参加少量的化学增塑剂--促进剂M 来进步塑性。假如塑炼温度和生胶滤橡时的温度控制欠好，呈现140℃以上的高温，当生胶放到开炼机上缓慢经过滚筒，而上面的积胶因为遭到热氧和促进剂M 的一起效果，会发现橡胶外表好象涂了一层油，实际上是橡胶分子在化学增塑剂的促进下断链比较严重，产生了比较软和粘的较小分子量橡胶。
尽管后来与丁苯胶并用混炼出绝缘橡料，这些小分子量的天然胶被均匀地分散在胶猜中，这些胶料挤包在铜丝上进行接连硫化后，其时或许看不出什么问题，但现已为橡胶粘铜丝埋下了一个危险，也便是说，这些小分子量的天然胶将首要呈现局部粘铜丝现象。
绝缘橡皮加硫化剂和促进剂的工艺也十分重要。有些小厂在开炼机上加硫化剂，便是将装有硫化剂的罐子，在滚筒的中部倒入，中心很多，而两头较少。当硫化剂吃入橡皮中，翻三角的次数较少，会使硫化剂在橡猜中分布不均匀。这样在挤包接连硫化时，含硫化剂比较多的当地很简单呈现铜丝发黑现象，在发黑的当地时刻一长，还会呈现橡皮粘铜丝的现象。
3.2 绝缘橡皮硫化方面的原因
有些企业为了寻求产量，接连硫化管只要60米长，蒸汽压力是1.3Mpa，而硫化速度要开到120米/分，这样绝缘橡胶在管中的停留时刻只要30秒。
橡皮自身是热的不良导体，绝缘线芯外表温度大于190℃，当温度传热到与铜线触摸的里层橡皮时，又被铜线吸热，铜线升温到与里层橡皮温度接近时，硫化的橡皮电线芯现已出硫化管了。这样里层橡皮温度比较低，大约为170℃，停留只要几秒钟就出硫化管，进入冷却和收线，绝缘橡皮就会硫化不足。为了到达满足的硫化。促进剂TMTD 的用量（作硫化剂用）高达3.4%，过量的硫化剂，在硫化过程中放出的游离硫也多，除供交联橡胶分子外，还有多余的游离硫。替换促进铜线外表发黑的原因。

总归，处理铜线发黑的问题，难度依然较大，从铜丝到橡皮的每一道工序都要认真对待，才能取得较好的效果。胶种选择和硫化系统的选用仍是问题的关键所在。这个问题的处理需求经历时刻的检测。

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