Novos materiais de isolamento criam uma barreira de proteção de desempenho para cabos de alimentação resistentes a altas temperaturas

Além das chamas dos fornos metalúrgicos e entre equipamentos de alta temperatura em novas centrais elétricas, os sistemas de transmissão de energia enfrentam testes de temperatura muito além do normal. Como "tábua de salvação" para garantir a transmissão estável de energia, a competitividade central da Cabo de alimentação resistente a altas temperaturas está concentrado em seu desempenho de isolamento. Este desempenho não é uma simples sobreposição de propriedades de resistência ao calor, mas através do design preciso da estrutura molecular do material, dá ao cabo a capacidade de resistir ao envelhecimento e manter o isolamento num ambiente de alta temperatura, resolvendo fundamentalmente os riscos de segurança dos cabos tradicionais sob condições extremas de trabalho.
Os materiais de isolamento de cloreto de polivinila (PVC) comumente usados ​​em cabos de energia tradicionais podem atender aos requisitos básicos de isolamento à temperatura ambiente, mas suas características de estrutura molecular determinam as deficiências inerentes na adaptabilidade a altas temperaturas. A cadeia molecular do PVC é composta por monômeros de cloreto de vinila polimerizados, com forças intercadeias fracas e contém um grande número de átomos de cloro facilmente decompostos. Quando a temperatura ambiente ultrapassa 70°C, a cadeia molecular do PVC começa a sofrer degradação térmica, liberando gases corrosivos como o cloreto de hidrogênio; se a temperatura subir ainda mais para acima de 100°C, o material amolece e deforma rapidamente, a integridade da camada de isolamento é destruída e o risco de vazamento aumenta acentuadamente.
O avanço revolucionário do cabo de alimentação resistente a altas temperaturas vem da pesquisa, desenvolvimento e aplicação de novos materiais isolantes. Borracha de silicone, poliimida e outros materiais tornaram-se a principal força no campo do isolamento de alta temperatura com sua estrutura molecular única. Esta estrutura dá ao material três vantagens principais: a nuvem de elétrons π no sistema conjugado é distribuída uniformemente e a energia da ligação química é significativamente aumentada, de modo que a temperatura de decomposição térmica da poliimida é tão alta quanto 500°C ou superior, e a temperatura de uso a longo prazo é mantida de forma estável em 260°C; a cadeia molecular rígida não é fácil de ser torcida e quebrada devido ao movimento térmico, e mesmo em um ambiente de alta temperatura, a integridade da cadeia molecular pode ser mantida para garantir que não haja buracos ou rachaduras na camada de isolamento; existem fortes forças de van der Waals e ligações de hidrogênio entre as moléculas, formando uma estrutura densa de empilhamento molecular, impedindo efetivamente a migração de elétrons e mantendo excelentes propriedades dielétricas. Quando o cabo está funcionando em um ambiente de alta temperatura de 300°C em uma oficina metalúrgica, a camada de isolamento de poliimida é como uma armadura sólida, isolando o calor da erosão do condutor e evitando acidentes de curto-circuito causados ​​por falha de isolamento.
Além da poliimida, os materiais de isolamento de borracha de silicone também apresentam adaptabilidade única a altas temperaturas. Sua principal cadeia molecular é composta por ligações silício-oxigênio (Si-O). A energia de ligação das ligações Si-O é tão alta quanto 460kJ/mol, que é muito maior do que as ligações carbono-carbono comuns (CC) e tem estabilidade térmica natural. A flexibilidade da cadeia molecular da borracha de silicone permite manter uma boa elasticidade em altas temperaturas, evitando fissuras na camada isolante causadas pelo endurecimento e fragilidade do material. A borracha de silicone possui baixa energia superficial e não é fácil de absorver umidade e impurezas, garantindo ainda mais a confiabilidade do isolamento em ambientes de alta temperatura. No cabo de conexão do inversor da usina fotovoltaica, a camada de isolamento de borracha de silicone pode suportar a alta temperatura gerada pela luz solar direta e resistir à erosão do vento e da areia para garantir a transmissão estável da energia elétrica.
Do projeto da estrutura molecular à realização do desempenho do material, o avanço da tecnologia de isolamento do cabo de alimentação resistente a altas temperaturas redefine o padrão de transmissão de energia em ambientes extremos. Ao abandonar os defeitos inerentes aos materiais tradicionais e adotar novos materiais com estruturas moleculares termicamente estáveis, o cabo pode continuar a manter o desempenho de isolamento em condições de alta temperatura.