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1、概述
A級耐用火電纜的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大，從當(dāng)初的海上石油平臺(tái)擴(kuò)大到了航空、航天、航海、地鐵、隧道、商廈、醫(yī)院、歌舞廳、冶金、化工和發(fā)電廠等對耐火等級要求較高的場合。近幾年來，隨著A級耐火合成云母帶制造技術(shù)的成熟，用其制造的A級耐火電纜的用量正在不斷增大。
眾所周知，耐火云母帶分為A級（950一1000℃）和B級（750一800℃）兩類。市場廣為流行的有金云母帶與合成云母帶兩種，前者一般適用于制造B級耐火電纜，后者既適用于B級耐火電纜，也適用于A級耐火電纜。A級帶可以代替B級帶制造B級耐火電纜，而B級帶不能代替A級帶制造A級耐用火電纜。國外云母帶制造商只生產(chǎn)B級帶，尚未見到有A級合成帶的報(bào)道。最近，外國有一種薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶正在竭力打入我國市場，企圖與國人發(fā)明的合成云母帶競爭，但那種薄膜型云母帶也是B級帶，根本不能與合成帶相提并論，況且性能一價(jià)格經(jīng)相差懸殊。
本文論述了合成云母帶在A級耐火電纜中的應(yīng)用，以澄清某國外商對國產(chǎn)合成云母帶及用其制造的耐火電線電纜的誹語，保持、鞏固和擴(kuò)大國產(chǎn)A級合成云母帶和耐火電纜的國內(nèi)外市場。
2、合成云母帶的制作及特性
為了克服白云母和金云母耐熱等級不高的缺點(diǎn)，廣州天河盈科新材料制品有限公司的陳云生率先發(fā)明了A級耐火合成云母帶，通過了美國UL試驗(yàn)，并獲得美國授予的國際愛因斯坦發(fā)明金獎(jiǎng)和中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予的專利權(quán)，這是國人的驕傲。1994年，合成云母帶首先在廣州電纜廠試用成功，接著逐步推廣應(yīng)用至全國，并已指出口歐美、韓國和東南亞地區(qū)。
合成云母是以氟離子代替羥基，在常壓條件下合成出的尺寸大、晶型完整的人工云母。合成云母帶是將合成云母抄制成的云母紙為主要材料，再用粘合劑將玻璃布粘貼在一面或兩面而制成的。將玻璃布粘貼在云母紙一面的叫做“單面帶”，兩面都粘貼的叫“雙面帶”。在制造過程中，將幾個(gè)結(jié)構(gòu)層次粘合在一起后，再經(jīng)過爐子烘干，然后收卷，再分切成不同規(guī)格的帶子。在合成云母帶制造中，玻璃布和粘合劑的質(zhì)量很重要。玻璃布的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，而粘合劑則是保證帶子不分層的關(guān)鍵因素。國產(chǎn)粘合劑與進(jìn)口粘合劑的質(zhì)量相比差別較大，所以云母帶的成本也有差異。
合成云母帶除具有天然云母帶的特性即：膨脹系數(shù)小、介電強(qiáng)度大、電阻率高和介電常數(shù)均勻以外，其主要特點(diǎn)是耐熱等級高，可達(dá)到A級耐火水平（950一1000℃），而天然云母帶只能達(dá)到B級（750一800℃），即使包三層也難以達(dá)到A級。這已是眾人皆知的事實(shí)。幾年前在美國亞特蘭大舉行的國際電纜博覽會(huì)上，合成云母帶倍受各國關(guān)注，已充分說明了合成云母帶的地位。有人說，國外幾個(gè)大的云母帶制造商只生產(chǎn)天然云母帶的的原因，一是歐美環(huán)保條例嚴(yán)格（這一點(diǎn)將在下面論述），二是天然云母帶已能滿足歐美各國有關(guān)耐火電纜的標(biāo)準(zhǔn)。翻閱歐美各國電纜產(chǎn)品樣本，幾乎看不到有關(guān)于A級耐火電纜的報(bào)道。筆者曾與歐洲某公司洽談過，他們拿出了用薄膜補(bǔ)強(qiáng)云母帶制作的耐火電纜樣品，耐火等級為B級，用于北海油田，他們說：“用這種云母帶難以達(dá)到A級”。國外市場上既然沒有A級云母帶，當(dāng)然只好用B級天然云母帶，這是很正常的。在這種情況下，正如意大利某公司所說“有些奸商搖起幌子蒙騙用戶”。
另外，合成云母帶比天然云母帶質(zhì)地柔軟、繞包服貼、抗拉強(qiáng)度大，是1mm2及以上耐火電線電纜理想的耐火包帶。幾年來，國內(nèi)不少重點(diǎn)工程都指定必須用A級合成云母帶制造耐火電纜。
3、關(guān)于合成云母帶的毒性
合成云母帶是以氟金云母原料制造的。金云母的結(jié)構(gòu)式為：Kmg3(AISi3O10)(OH)2，氟金云母的結(jié)構(gòu)式為：Kmg3(AISi3O10)(OH)F2，從分子結(jié)構(gòu)來看，二者之間的差別是前者含OH離子，后者含F(xiàn)離子，其含氟量為8.89%，正是由于合成云母中含有F離子,才使耐熱等級大幅度提高.而合成云母含氟的特點(diǎn),也正是國外薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶制造廠商為了競爭的需要而大作文章的借口.其實(shí),對于耐火電纜來說,含氟與否并不是關(guān)鍵因素,問題是電纜燃燒時(shí)有多少氟釋放出來,所釋放出的氟是否達(dá)到致死量.某國外商只是說在薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶中用的是一種“高聚物薄膜”，而這中高聚物是否含氟等成分卻只字不提，令人費(fèi)解，只是在產(chǎn)品說明書中建議接觸此薄膜時(shí)要戴手套，過后要用清洗劑把手洗干凈。這說明，薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶是有毒性成分的。
在用氟金云母制造合成云母帶的過程中，經(jīng)過研磨和高溫烘烤，云母帶成品中的氟離子已經(jīng)部分揮發(fā)，否則美國UL實(shí)驗(yàn)室也不會(huì)判定合成云母帶的毒性“忽略不計(jì)”，環(huán)保條例嚴(yán)格的歐美也不會(huì)進(jìn)口合成云母帶。正如北歐有位學(xué)者說；“絕對無毒是不可能的，大多數(shù)有機(jī)可燃物燃燒時(shí)都會(huì)放出Co，我們能說無毒嗎？”
其實(shí)，美國的環(huán)保條例也不一定最嚴(yán)格，遠(yuǎn)不及歐洲國家。例如，美國至今仍在大量使用氟塑料制造電線電纜，而氟塑料在燃燒時(shí)所釋放出的氟比合成云母帶多得多。而美國的氟塑料電線電纜卻廣泛應(yīng)用于包括航海、航空、航天在內(nèi)的各個(gè)重要領(lǐng)域，甚至連國會(huì)大廈內(nèi)用的也是氟塑料電線電纜。UL實(shí)驗(yàn)室從來沒有判定哪種氟塑料的毒性可忽略不計(jì)?，F(xiàn)在，國內(nèi)行業(yè)界也有呼吁大力發(fā)展氟塑料電線電纜。氟塑料絕緣的功與過，誰人評說？所以，我們實(shí)在沒有必要以合成云母帶“含氟”為由，而向美國人臉上貼金來愚弄自己。即使無鹵的聚合物基本上是由C=C鍵組成的，燃燒的時(shí)候會(huì)沒有Co放出嗎？因此，對待合成云母帶不以攻其一點(diǎn)不及其余，他們所攻擊的“毒性”這一點(diǎn)，是站不住腳的。至于合成云母帶能否用于無鹵耐火電纜，既然UL實(shí)驗(yàn)室已判定其毒性“忽略不計(jì)”，當(dāng)然可以用了。
4、合成云母帶的應(yīng)用注意事項(xiàng)
每種材料在使用中都有需要注意的事項(xiàng)，合成云母帶也不例外。
一般來說，合成云母帶在儲(chǔ)存和使用中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
·貯存環(huán)境應(yīng)干燥通風(fēng)，有效儲(chǔ)存期為6個(gè)月；
·搬運(yùn)過程中不得淋雨；
·在潮濕天氣情況下，要注意包裝，開箱使用后，要把剩余的云母帶包好，以防落塵或受潮；·勿將云母帶在地上拖動(dòng)，以防受污染或損傷；
·繞包張力控制要均勻，以防繞包過松脫落或過緊斷帶，以平滑、服貼、不脫落、不斷帶為宜；
·云母帶接頭時(shí)，要用薄型膠粘帶，以防接續(xù)處徑過大，影響擠包絕緣；
·根據(jù)導(dǎo)體外徑大小和云母帶的寬度，選擇合適的繞包角和搭蓋率，繞包角一般為40一50o，搭蓋率一般為30一50%；
·每盤導(dǎo)體繞包好以后、擠包絕緣之前，要用合適的包裝物包好，以防落塵、受潮或損傷，搬運(yùn)過程中防止碰傷。
根據(jù)不同的使用環(huán)境，還需要注意其他安全事項(xiàng)。
5、合成云母帶與薄膜補(bǔ)強(qiáng)云母帶的應(yīng)用比較
合成云母帶與薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶所用的云母種類和補(bǔ)強(qiáng)材料不同，而粘合劑可能是一樣的。根據(jù)國內(nèi)外對兩種云母帶的使用情況，我們可進(jìn)行如下比較：
（1）合成云母帶的抗拉強(qiáng)度比薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶大，若成卷收繞張力控制得當(dāng)，繞包時(shí)不會(huì)斷帶。
（2）合成云母帶的柔軟性比薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶稍差，最適合于應(yīng)用量大面廣1mm2及以上電線電纜導(dǎo)體的繞包，繞包速度較慢；而薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶很適合于是1mm2以下特種電線電纜導(dǎo)體的高速繞包，但需要特殊的繞包機(jī)。
（3）合成云母帶一般都是雙面補(bǔ)強(qiáng)，在繞包過程中不易擦傷云母層，而薄膜補(bǔ)強(qiáng)云母帶的云母層則很容易被擦傷。
（4）合成云母帶在繞包過程中，因其不含毒素，操作工人不必采取特殊的防毒措施；而使用薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶時(shí)，需要采取勞動(dòng)保護(hù)防范措施。
（5）合成云母帶在擠出絕緣前停機(jī)試料、調(diào)偏時(shí)不會(huì)熔化；而薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶在這時(shí)候會(huì)熔化，需要留出數(shù)米長的裸導(dǎo)體供擠出調(diào)偏，造成浪費(fèi)。
（6）合成云母帶對導(dǎo)體表面光滑度的要求較低，而薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶對比要求則更高。
（7）合成云母帶用普通的繞包設(shè)備即可制造出合格的耐火電纜。而薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶即使用國外先進(jìn)的繞包設(shè)備，也很難制造出A級耐火電纜。
（8）合成云母帶的價(jià)格低廉，耐火電線電纜制造成本低，利潤豐厚；而薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶的價(jià)格昂貴，使電線電纜產(chǎn)品成本提高，相對而言利潤較低。
根據(jù)以上比較不難看出，而薄膜補(bǔ)強(qiáng)云母帶，不論如何補(bǔ)強(qiáng)，仍然只不過是一種極普通的B級耐火材料。實(shí)踐證明，我國新發(fā)明的A級耐火合成云母帶，在實(shí)際應(yīng)用中更可靠、更實(shí)惠，因而更受國內(nèi)外電線電纜制造行業(yè)的歡迎。
