一, מנגנון הנזק של קרינה אולטרה סגולת על מחברים: ממבנה מולקולרי לכישלון מקרוסקופי
הנזק שנגרם כתוצאה מקרינת אולטרה סגול (UV) למחברים נובע בעיקר מהשרשרת כמו הרס חומרי פולימר על ידי פוטוני אנרגיה-
תגובת פוטודודציה: אנרגיה אולטרה סגולה (290 - 400 ננומטר) יכולה לרגש את קשרי ה- C - H ו- CC בשרשראות מולקולריות פולימריות, מה שמפעיל תגובת שרשרת רדיקלית חופשית המובילה לפיצוח פני השטח, לריסוס וליריון של החומר. לדוגמה, תחת הקרנת UV, חוזק המתיחה של חומר PVC רגיל יקטן ב -40% תוך 6 חודשים.
השפעה סינרגיסטית של הזדקנות חמצונית תרמית: כאשר קרינה אולטרה סגולה מקיימת אינטראקציה עם סביבות טמפרטורה גבוהה, היא מאיצה את תהליך חמצון החומר, ומייצרת תרכובות פרוקסידים ותרכובות קרבוניל, מה שמפחית עוד יותר את החוזק המכני ואת התכונות החשמליות של החומר. נתונים ניסיוניים מראים כי בסביבה של 85 מעלות /85% RH, התנגדות המגע של חומרי PUR ללא טיפול בהתנגדות ל- UV תגדל מ- 5M ω ל- 20M Ω תוך 3 חודשים.
סיכון לכישלון איטום: הצטמקות או התרחבות של חומר הקליפה החיצונית הנגרמת כתוצאה מקרינה אולטרה סגולה עלולים לפגוע ביכולת הדחיסה של חותם הטבעת O {}}, הפחתת רמת ההגנה מ- IP67 ל- IP54 וגורמת לסיכון קצר למעגל הפנימי.
2, מסלול הטכנולוגיה העמיד בפני UV של מחבר M8: חדשנות חומרים ואופטימיזציה מבנית
1. טכנולוגיית שינוי חומרי פולימר
מעטפת עובש PUR: פוליאוריטן (PUR) יכולה ליצור מערכת הגנה משולשת של "ייצוב ספיגה מרווה" על ידי הוספת בולמי UV (כמו Benzotriazoles) ומייצבי אור אמין מפריעים (HALS). מבחן שנערך על ידי יצרן מחברים תעשייתי מסוים מראה כי לאחר הדמיה של 5 שנים של חשיפה בחוץ במכונת בדיקת הזדקנות Q - Sun XE-3, קשיות השטח של מחברי M8 באמצעות PUR שונה בלבד יורדת ב -10%, וזה טוב בהרבה מהפחתה של 50% של חומרי PVC רגילים.
TPU/PVC+GF חומר מורכב: המבנה המורכב של פוליאוריתן תרמופלסטי (TPU) ו- PVC מחוזק סיבי זכוכית (PVC+GF) יכולים לחסום ביעילות חדירה אולטרה סגולה דרך אפקט המחסום של סיבי זכוכית ויכולת התאוששות האלסטית של TPU. לאחר השימוש בחומר זה, מחבר חיישן רכב מסוים שומר על יציבות מבנית בטווח הטמפרטורות של -40 מעלות ל +85 מעביר ומעביר את מבחן ההזדקנות האולטרה סגול של 1000 שעות בתקן ISO 4892-3.
2. טכנולוגיית ציפוי וציפוי פני השטח
ציפוי קרמיקה של ננו: הפקדה 5-10 מיקרומטר סו עבה ₂/TiO ₂ ציפוי מורכב של ננו על פני המחבר בשיטת סול ג'ל, שיכולה לשקף יותר מ- 95% מהקרניים האולטרה סגולות, תוך שיפור קשיות פני השטח של החומר ל 6 שעות (קשיות עיפרון). לאחר אימוץ טכנולוגיה זו, חייו השירות החיצוני של מחבר מערכת מעקב פוטו -וולטאי מסוים הורחבו משלוש שנים לעשר שנים.
מעטפת פליז מצופה ניקל: ציפוי הניקל (עובי גדול או שווה ל -3 מיקרומטר) לא רק מונע חמצון של מצע הנחושת, אלא גם מפחית את ספיגת ה- UV באמצעות הרפלקטיביות הגבוהה שלו (ההשתקפות של הניקל ל- UV מגיעה ל -70%). נתונים ניסיוניים מראים כי מחבר M8 עם מעטפת פליז מצופה ניקל הוא בעל טווח תנודות התנגדות למגע של ± 0.2 מ 'בלבד תחת הקרנה אולטרה סגולה, וזה טוב בהרבה מסף ± 5 מ' של חומרים לא מצופים.
3. אופטימיזציה של עיצוב איטום מבני
מבנה טבעת איטום כפול: שני חותמות טבעת O - (העשויות מ- FKM FluororUbber) משמשים בממשק המחבר. טבעת החותם הראשונה מונעת כניסה של נוזלים, ואילו טבעת החותם השנייה מפצה על הצטמקות חומרית הנגרמת על ידי קרינה אולטרה סגולה. לאחר אימוץ תכנון זה, רמת ההגנה של מחבר ציוד אוטומציה של יציאה נשארת ברמה IP68 גם לאחר 5 שנים של שימוש בחוץ.
קידוד אנטי מיקום לא נכון וזיהוי עמיד בפני UV: זיהוי קידוד A/B/D קבוע נוצר על פני השטח של המחבר באמצעות טכנולוגיית חריטת לייזר, ודיו עמיד בפני UV (כמו שרף אפוקסי המכיל פיגמנט תחמוצת ברזל) כדי להבטיח שבהירות הזיהוי תישאר גדול יותר או שווה ל 90% לאחר 10 שנים של שימוש חיצוני.
3, אימות תרחיש תעשייתי: פריצת דרך מהמעבדה לסביבה אמיתית
1. מערכת השקיה חקלאית חקלאית
בפרויקט השקיה חכם בשדה כותנה של 10000 דונם ב- Xinjiang, מחבר M8 צריך לעבוד בסביבות קיצוניות עם קרינה אולטרה סגולה שנתית ממוצעת של 6000 מ"ג/מ 'וטווח טמפרטורות של - 25 מעלות ל+50 תואר. מחבר ה- M8 עם מעטפת PUR שונה ומבנה טבעת איטום כפול יש שיעור כישלון של 0.3% בלבד לאחר 3 שנים של פעולה באתר, הרבה מתחת לממוצע התעשייה של 2.5%.
2. מערכת כונן סוגר מעקב פוטו -וולטאי
בנהג תושבת המעקב של תחנת כוח פוטו -וולטאית בקינגהאי, מחבר M8 צריך לעמוד בהפרש טמפרטורה של - 40 מעלות ל +70 וקרינה אולטרה סגולה שנתית ממוצעת של 8000 מ"ג/מ '. על ידי שימוש בשילוב של ציפוי קרמיקה של ננו ומעטפת פליז מצופה ניקל, קצב שינוי התנגדות המגע של המחבר לאחר 5 שנות פעולה הוא פחות מ- 5%, מה שמבטיח שליטה ברמה גבוהה במערכת ההכונן.
3. ציוד הרמת מכולות אוטומציה של יציאה
מחבר M8 של מנוף במזח אוטומטי בנמל שנחאי צריך לעבוד תחת לחץ משולש של תרסיס מלח, רטט וקרינה אולטרה סגולה. המחבר המשתמש בחומר מורכב TPU/PVC+GF וטבעת איטום פלואורורובבר שמר על רמת הגנה של IP68 לאחר שנתיים של בדיקות, ולא היו מקרים של כישלון איטום שנגרם כתוצאה מהזדקנות UV.
