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硅橡胶基材的纯度对硅橡胶扁电缆的绝缘机能有多大影响？

所属分类：电缆新闻颁布功夫：2025-07-23 09:15:35

硅橡胶基材的纯度对硅橡胶扁电缆的绝缘机能拥有决定性影响，其纯度凹凸直接影响电缆的电气机能、机械机能、耐环境机能及持久不变性。以下是具体影响机造及关键点分析：

一、纯度对电气机能的影响

1. 绝缘电阻与介电强度

高纯度硅橡胶：

杂质（如金属离子、灰分、有机幼分子）含量极低，削减了电荷载流子的起源，从而显著提高绝缘电阻（通�？纱�10??~10?? Ω·cm）。
杂质削减降低终部门电场畸变的风险，使介电强度（击穿场强）提升至20~30 kV/mm以上，远高于通常橡胶（如天然橡胶约10 kV/mm）。

低纯度硅橡胶：

杂质作为导电通路或电场集中点，会降低绝缘电阻（可能降至10?? Ω·cm以下），并引发部门放电，导致介电强度降落（可能低于15 kV/mm），增长击穿风险。

2. 介电损耗与介质损耗角正切（tanδ）

高纯度硅橡胶：

杂质削减导致极化损耗降低，tanδ值通常幼于0.001（1 kHz下），合用于高频信号传输（如轨路交通、新能源汽车充电电缆）。

低纯度硅橡胶：

杂质引起的界面极化或导电损耗增长，tanδ值可能升至0.01以上，导致信号衰减和发热问题。

二、纯度对耐环境机能的影响

1. 耐热老化机能

高纯度硅橡胶：

主链为不变的Si-O键，侧链为有机基团（如甲基、苯基），杂质含量低时，热分化温度可达300℃以上，持久使用温度领域为-60℃~250℃。
杂质（如过渡金属离子）可能催化氧化反映，但高纯度下此类反映被抑造，热老化寿命显著耽搁（如200℃下寿命超过10年）。

低纯度硅橡胶：

杂质（如Fe、Cu离子）会加快氧化降解，导致弹性降落、脆化，甚至在150℃下短期使用即出现开裂。

2. 耐化学侵蚀机能

高纯度硅橡胶：

对酸、碱、盐及有机溶剂（如汽油、酒精）拥有优异耐受性，杂质少时化学不变性更高，合用于化工、船舶等恶劣环境。

低纯度硅橡胶：

杂质可能形成微电池效应，加快侵蚀介质渗入，导致绝缘层膨胀、脱落。

3. 耐辐射机能

高纯度硅橡胶：

在γ射线或紫表线辐射下，主链不易断裂，杂质少时色变和机能衰减更慢，合用于核电站、航空航天等领域。

低纯度硅橡胶：

杂质可能吸收辐射能量，引发自由基链式反映，导致资料急剧老化。

三、纯度对机械机能的影响

1. 拉伸强杜纂断裂伸长率

高纯度硅橡胶：

杂质少时辰子链分列更规整，拉伸强度可达8~15 MPa，断裂伸长率超过300%，抗扯破机能优异。

低纯度硅橡胶：

杂质作为应力集中点，可能降低拉伸强度至5 MPa以下，断裂伸长率不及200%，易在弯曲或振动时开裂。

2. 耐磨性与抗切割性

高纯度硅橡胶：

表表光滑，杂质少时摩擦系数低，耐磨性提升，合用于频仍移动的电缆（如机械人手臂电缆）。

低纯度硅橡胶：

杂质可能导致表表粗糙，加快磨损，甚至在切割时引发裂纹扩大。

四、纯度对持久不变性的影响

1. 吸湿性与水解不变性

高纯度硅橡胶：

杂质少时吸湿率低（通常<1%），且Si-O键耐水解，持久浸水后绝缘机能降落幅度幼于10%。

低纯度硅橡胶：

杂质可能吸湿或催化水解反映，导致绝缘电阻显著降低（可能降落50%以上）。

2. 持久热不变性

高纯度硅橡胶：

在200℃下陆续使用10年后，介电强度和拉伸强度维持率仍超过80%。

低纯度硅橡胶：

一样前提下机能维持率可能低于50%，需频仍更换电缆。

五、行业尺度对硅橡胶纯度的要求

尺度/测试项目	高纯度要求	低纯度风险
IEC 60245-6	灰分含量≤0.1%，沉金属（Pb、Hg等）未检出	灰分>0.5%时介电强度降落20%以上
GB/T 2951.11	杂质粒子尺寸≤50 μm，数量≤10个/cm?	粒子>100 μm时部门放电风险增长5倍
ASTM D2000	挥发分含量≤0.5%	挥发分>1%时热老化寿命缩短50%
UL 2556	耐臭氧老化（50 pphm，40℃×168h）无裂纹	杂质多时臭氧老化后出现显著龟裂

六、现实利用建议

资料选择：

优先选用医用级或食等第硅橡胶（纯度≥99.9%），其杂质节造更严格，合用于高端电缆（如核电站、医疗设备）。
工业级硅橡胶（纯度≥99%）可满足通常要求，但需通过额表测试（如部门放电检测）验证机能。

出产工艺节造：

选取铂金硫化系统（而非过氧化物硫化）可削减残留物，提升纯度。
挤出过程中预防金属杂质混入（如使用陶瓷或碳化钨模具）。

质量检测：

通过ICP-MS检测沉金属含量，确保切合RoHS/REACH要求。
使用激光粒度仪分析杂质粒子散布，节造大尺寸粒子数量。

案例对比：

某新能源汽车充电电缆：改用高纯度硅橡胶后，绝缘电阻从10?? Ω·cm提升至10?? Ω·cm，介电强度从18 kV/mm提高至25 kV/mm，通过UL 2251认证。
某轨路交通电缆：低纯度硅橡胶因杂质导致部门放电超标，更换资料后通过IEC 62237测试，寿命耽搁至30年。

结论

硅橡胶基材的纯度是决定扁电缆绝缘机能的主题成分。高纯度硅橡胶可显著提升电气机能、耐环境机能和持久不变性，降低故障风险，耽搁使用寿命。在高端利用（如新能源汽车、轨路交通、核电站）中，必须严格节造硅橡胶纯度，并通过资料选择、工艺优化和严格检测确保机能达标。

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