Применение талька в изоляционных материалах

Знаете ли вы? В каждом километре сверхвысоковольтных кабелей содержится почти 300 кг «белого волшебного порошка»! Он помогает кабелям выдерживать огонь при температуре 1000°C, выдерживать воздействие атмосферных факторов более 30 лет и даже защищает передачу сигнала 5G — это… тальк, «невоспетый герой», улучшающий характеристики кабеля. Применение талька в изоляционных материалах в основном делится на две категории: тальковый порошок для снятия изоляции с проводов в оболочке, а другой — тальковый порошок в качестве наполнителя в кабельной изоляции.

Тальк: универсальный продукт в производстве кабелей

Тальк (химическая формула: Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂) — природный минерал, силикат магния. Его уникальная слоистая кристаллическая структура, высокие изоляционные свойства и отличная термостойкость делают его идеальным функциональным наполнителем для кабельной промышленности.

Тальковый порошок обладает смазывающей поверхностью, олеофилен и гидрофобен, устойчив к водопоглощению, а также обладает антиадгезионными и огнестойкими свойствами. При производстве кабелей небольшое количество талькового порошка добавляется между оболочкой и покрытием жилы для уменьшения трения и предотвращения слипания оболочки и жилы из-за чрезмерного нагрева. Перед использованием важно высушить тальковый порошок.

Четыре основные роли талька в кабелях

Тальк действует как наполнитель в изоляционных материалах кабелей, улучшая следующие ключевые аспекты:

• Улучшенные изоляционные характеристики
  • Принцип: Слоистая структура талька способна блокировать пути утечки тока и повышать электрическую прочность изоляционных материалов.
  • Приложение: Используется в изоляционных слоях высоковольтных кабелей и кабелей для зарядки электромобилей.
• Улучшенная термостойкость и рассеивание тепла
  • Принцип: Тальк обладает высокой теплопроводностью, что способствует рассеиванию тепла и замедляет старение материала, вызванное высокими температурами.
  • Данные: Кабели ПВХ с добавлением талькового порошка 15% демонстрируют повышение температуры тепловой деформации более чем на 20%.
• Повышенная механическая прочность
  • Преимущества: Улучшает прочность на разрыв и ударопрочность материала оболочки, делая его пригодным для сложных условий прокладки.
  • Пример исследования: Кабели для морского дна демонстрируют увеличение сопротивления давлению 30% с тальковым порошком.
• Улучшенная технологичность
  • Эффект: Уменьшает трение во время экструзии, уменьшает износ оборудования и повышает эффективность производства.

Пропорции добавки талька

Тип кабеля	Соотношение добавления талька	Основные функции
Высоковольтный силовой кабель	8%-12%	Улучшение изоляции, сопротивление дуге
Автомобильный жгут проводов	5%-10%	Устойчивость к высоким температурам, легкий вес
Оболочка кабеля связи	3%-8%	Сопротивление изгибу, устойчивость к грызунам
Огнестойкий кабель	10%-15%	Синергия антипиренов, снижение плотности дыма

Синергия огнезащитных составов, снижение плотности дыма

С применением нанотехнологий, ультратонкие модифицированный тальк (размер частиц <5 мкм) может сохранять свои изоляционные свойства, одновременно уменьшая наружный диаметр кабелей на 10%, что способствует облегчению конструкции высокочастотных кабелей для базовых станций 5G.

• Кабели для атомных электростанций: Способен выдерживать дозы гамма-излучения более 2000 кГр.
• Биоразлагаемые оболочки кабелей: Смешанный с биопластиком PLA, достигающий скорости разложения 70% в течение 6 месяцев.

Перспективы будущего

Глубоководные кабели: В сочетании с композитными материалами на основе углеродного волокна обеспечивается устойчивость к давлению более 200 МПа.

Сверхпроводящие кабельные покрытия: Поддержка стабильной работы систем низкотемпературной изоляции.

Самовосстанавливающиеся кабели: Содержит тальковый порошок с чувствительным к pH компонентом, который автоматически восстанавливает микроповреждения.

Эпический порошок

Компания Epic Powder, являясь лидером в области функциональных минеральных наполнителей, использует технологию классификации воздушным потоком для контроля размера частиц талька до D50 = 5–8 мкм. Мы разработали тальк с высокой термостойкостью (температура разложения >800 °C) и тальк с низкой диэлектрической проницаемостью (εr <4,0) для индивидуальных решений в высокотехнологичных областях применения, включая кабели для новых энергетических транспортных средств и изоляцию для сетей связи 5G. Наша запатентованная технология обработки поверхности повышает прочность связи между тальком и полимерами по стандарту 40%, что ещё больше расширяет границы эксплуатационных характеристик изоляционных материалов.