مقدمة
في المطارات والمستشفيات ومراكز التسوق ومترو الأنفاق والمباني الشاهقة وغيرها من الأماكن المهمة، لضمان سلامة الأفراد في حال نشوب حريق وضمان سير العمل بشكل طبيعي في أنظمة الطوارئ، من الضروري استخدام أسلاك وكابلات مقاومة للحريق ذات مقاومة ممتازة. ومع تزايد الاهتمام بالسلامة الشخصية، يتزايد الطلب في السوق على الكابلات المقاومة للحريق، وتتسع مجالات استخدامها باستمرار، وتزداد متطلبات جودة هذه الأسلاك والكابلات بشكل متزايد.
يشير مصطلح الأسلاك والكابلات المقاومة للحريق إلى الأسلاك والكابلات التي تتمتع بالقدرة على العمل بشكل مستمر في حالة محددة عند الاحتراق تحت لهب محدد ومدة زمنية محددة، أي القدرة على الحفاظ على سلامة الأسلاك والكابلات. عادةً ما يكون السلك والكابل المقاوم للحريق بين الموصل وطبقة العزل، بالإضافة إلى طبقة مقاومة للحريق. عادةً ما تكون هذه الطبقة عبارة عن شريط ميكا مقاوم للحريق متعدد الطبقات ملفوف مباشرةً حول الموصل. يمكن تلبيده وتحويله إلى مادة عازلة صلبة وكثيفة تُلصق بسطح الموصل عند تعرضه للحريق، مما يضمن التشغيل الطبيعي للخط حتى في حالة احتراق البوليمر عند اللهب المطبق. لذلك، يلعب اختيار شريط الميكا المقاوم للحريق دورًا حاسمًا في جودة الأسلاك والكابلات المقاومة للحريق.
1 تركيب أشرطة الميكا المقاومة للحرارة وخصائص كل تركيبة
في شريط الميكا المقاوم للحرارة، يُعدّ ورق الميكا العازل الكهربائي والمادة المقاومة للحرارة، إلا أن ورق الميكا نفسه ضعيف المقاومة، ويجب تعزيزه بمادة مقوّية. ولجعل ورق الميكا ومادة التقوية متماسكين، يجب استخدام المادة اللاصقة. لذلك، تتكون المادة الخام لشريط الميكا المقاوم للحرارة من ورق الميكا، ومادة مقوّية (مثل قماش زجاجي أو غشاء)، ومادة لاصقة من الراتنج.
1. 1 ورق ميكا
ينقسم ورق الميكا إلى ثلاثة أنواع وفقًا لخصائص معادن الميكا المستخدمة.
(1) ورق الميكا المصنوع من الميكا البيضاء؛
(2) ورق الميكا المصنوع من الميكا الذهبية؛
(3) ورق الميكا المصنوع من الميكا الصناعية كمادة خام.
تتمتع هذه الأنواع الثلاثة من ورق الميكا بخصائصها المتأصلة
من بين أنواع ورق الميكا الثلاثة، يُعدّ ورق الميكا الأبيض الأفضل من حيث الخواص الكهربائية في درجة حرارة الغرفة، يليه ورق الميكا الصناعي، ثم ورق الميكا الذهبي، ثم ورق الميكا الأبيض. أما الخواص الكهربائية في درجات الحرارة العالية، فتُعدّ الأفضل، يليها ورق الميكا الذهبي، ثم ورق الميكا الأبيض، ثم ورق الميكا الأبيض. لا يحتوي الميكا الصناعي على ماء بلوري، ودرجة انصهاره 1370 درجة مئوية، ما يجعله الأفضل مقاومةً لدرجات الحرارة العالية؛ بينما يبدأ الميكا الذهبي بإصدار ماء بلوري عند درجة حرارة 800 درجة مئوية، ويُعد الثاني الأفضل مقاومةً لدرجات الحرارة العالية؛ بينما يُطلق الميكا الأبيض ماءً بلوريًا عند درجة حرارة 600 درجة مئوية، ويكون ضعيف المقاومة لدرجات الحرارة العالية. تُستخدم الميكا الذهبية والميكا الصناعية عادةً لإنتاج أشرطة ميكا حرارية ذات خصائص حرارية أفضل.
1. 2 مواد التعزيز
عادةً ما تكون مواد التقوية عبارة عن قماش زجاجي وغشاء بلاستيكي. قماش الزجاج عبارة عن خيط مستمر من ألياف زجاجية مصنوعة من زجاج خالٍ من القلويات، ويجب نسجه. يمكن استخدام أنواع مختلفة من الأغشية البلاستيكية في هذا الغشاء، مما يُقلل التكاليف ويُحسّن مقاومة السطح للتآكل، مع الحرص على ألا تُتلف المنتجات الناتجة عن الاحتراق عزل ورق الميكا، وأن تتمتع بقوة كافية. ومن المواد الشائعة حاليًا غشاء البوليستر وغشائي البولي إيثيلين، إلخ. تجدر الإشارة إلى أن قوة شد شريط الميكا ترتبط بنوع مادة التقوية، وأن أداء شد شريط الميكا المُدعّم بقماش زجاجي أعلى عمومًا من أداء شريط الميكا المُدعّم بغشاء. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن قوة IDF لأشرطة الميكا في درجة حرارة الغرفة ترتبط بنوع ورق الميكا، إلا أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا أيضًا بمادة التقوية، وعادةً ما تكون قوة IDF لأشرطة الميكا المُدعّمة بغشاء في درجة حرارة الغرفة أعلى من قوة أشرطة الميكا غير المُدعّمة بغشاء.
1. 3 مواد لاصقة راتنجية
يجمع لاصق الراتنج بين ورق الميكا ومادة التعزيز في مادة واحدة. يجب اختيار اللاصق بما يتوافق مع قوة الالتصاق العالية لورق الميكا ومادة التعزيز، حيث يتميز شريط الميكا بمرونة معينة ولا يتفحم بعد الاحتراق. من الضروري ألا يتفحم شريط الميكا بعد الاحتراق، إذ يؤثر ذلك بشكل مباشر على مقاومة عزله. بما أن اللاصق، عند ربط ورق الميكا ومادة التعزيز، يخترق مسامهما الدقيقة، فيصبح قناة للتوصيل الكهربائي في حال احتراقه وتفحمه. حاليًا، اللاصق المستخدم بشكل شائع لشريط الميكا المقاوم للحرارة هو لاصق راتنج السيليكون، الذي ينتج مسحوق سيليكا أبيض بعد الاحتراق، ويتميز بخصائص عزل كهربائي جيدة.
خاتمة
(1) عادة ما يتم تصنيع أشرطة الميكا المقاومة للحرارة باستخدام الميكا الذهبية والميكا الاصطناعية، والتي تتمتع بخصائص كهربائية أفضل في درجات الحرارة العالية.
(2) ترتبط قوة الشد لأشرطة الميكا بنوع مادة التعزيز، وتكون خصائص الشد لأشرطة الميكا المعززة بقماش زجاجي أعلى عمومًا من تلك الخاصة بأشرطة الميكا المعززة بالفيلم.
(3) ترتبط قوة IDF لأشرطة الميكا في درجة حرارة الغرفة بنوع ورق الميكا، ولكن أيضًا بمادة التعزيز، وعادةً ما تكون أعلى لأشرطة الميكا المعززة بالفيلم مقارنة بتلك التي لا تحتوي على فيلم.
(4) المواد اللاصقة لأشرطة الميكا المقاومة للحريق غالبًا ما تكون عبارة عن مواد لاصقة من السيليكون.
وقت النشر: 30 يونيو 2022