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耐火性 EN45545-2
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ポリマー材料のピラミッド：ポリイミド（PI）押出ケーブルの応用
メーカー TST CABLES は、トップクラスのポリマー材料であるポリイミド押し出し PI ケーブルの特性、利点、用途を明らかにします。
2018年12月8日早朝、嫦娥4号探査機が西昌衛星発射センターから打ち上げられた。今回、嫦娥4号は国旗を月の裏に運ぶことに成功し、宇宙に「中国のロゴ」を刻んだ。探査機の国旗は一般的な化学繊維織物ではなく、絹、綿などの織物で作られていると報じられている。宇宙環境が非常に特殊であることはよく知られている。月の表面には大気がなく、真空状態にある。日光にさらされると、日中の月の表面の最高温度は123℃に達することがある。夜間、月着陸船の外で、月面の温度はマイナス233℃まで急激に下がる。
通常の材料は、このような極端な温度差に耐えることができません。また、太陽から発せられる紫外線は非常に強く、宇宙線や高エネルギー粒子からの放射線もあり、材料に強い破壊効果をもたらします。
月面に掲げられた旗はPI有機ポリマーフィルム素材で作られており、一般的な旗とはまったく異なります。過酷な月面環境に耐えることができ、色あせたり変形したりしません。ポリマー素材の中でPI素材が唯一無二である特別な利点は何でしょうか？PI素材に興味のある方は、TST CABLESで詳細を知ることができます。
ポリイミド（PI）の紹介
最近、各国はPIの研究、開発、利用を21世紀の新化学材料開発の優先課題の1つに挙げています。PIは、その優れた性能と合成特性により、構造材料や機能性材料として大きな応用の見込みがあります。
ポリイミド（PI）は、高分子材料ピラミッドの頂点に位置する材料として知られており、「問題解決者」としても知られています。業界関係者の中には、「PIがなければ、今日のマイクロエレクトロニクス技術は存在しなかっただろう」とさえ考えている人もいます。
ポリイミド（PI）は、分子構造にイミド鎖リンクを持つ芳香族複素環式ポリマー化合物です。エンジニアリングプラスチックの中で最も耐熱性に優れた品種の1つです。PIは非常に優れた性能を持ち、航空宇宙、機械化学産業、国防、軍事産業などの複雑な応用シナリオで広く使用されています。PIは最高の難燃性評価（UL-94）、優れた電気絶縁性能、機械的特性、化学的安定性、耐老化性、耐放射線性、および低い誘電損失を備えています。これらの特性は、広い温度範囲（-269℃〜400℃）で大幅に変化しないため、フレキシブルスクリーン、鉄道輸送、航空宇宙、難燃剤、フォトレジスト、電子パッケージング、ファンブレード、自動車、武器および機器など、多くの分野で広く使用されています。
ポリイミド（PI）の市場見通し
関連統計によると、世界の航空機製造業の市場規模は拡大を続けており、現在の世界の市場規模は1兆米ドルを超えています。
中国の商用航空宇宙市場の規模は年々拡大しており、2015年から2020年にかけて、生産額は3764.2億元から1兆元を超え、年平均成長率は22％です。市場規模は2024年に2338.2億元に達すると予想されています。関連機関は、世界の商用航空機器市場規模は今後5年間で3.7％成長し、2027年までに世界の航空機器市場規模は1176.9億米ドルに達すると予測しています。
ポリイミド (PI) ケーブルの概要
定義: ポリイミドケーブルとは、ポリイミドを絶縁材として用いたケーブルを指します。
特徴: 耐高温性に優れ、電気特性と化学的安定性に優れているため、高温環境や特殊な用途分野に適しています。
規格: 一般的なポリイミドケーブル規格には、UL1330、UL1331 などがあります。これらの規格では、ケーブルの電気特性、機械特性、燃焼特性が規定されています。
ポリイミド（PI）材料の分類と用途
ポリイミド（PI）材料は、その優れた性能により多くの分野に適用でき、エンジニアリングプラスチック、繊維、感光性PI、発泡材料、コーティング、接着剤、フィルム、エアロゲル、複合材料など、多くの種類に分類できます。
多くのポリマーの中で、ポリイミド（PI）は、幅広い用途を持つ唯一のポリマーであり、あらゆる応用分野で優れた性能を発揮します。
さらに、炭素繊維産業が徐々に成熟するにつれて、炭素繊維強化複合材料の需要が大幅に増加しました。最も優れた複合材料の組み合わせの1つであるポリイミドと炭素繊維の組み合わせは、ハイエンド市場を獲得する上で明らかな利点があります。
ポリイミド（PI）は、高性能フィルム、エンジニアリングプラスチック、発泡プラスチック、化学繊維、接着剤、樹脂マトリックス、絶縁材料、機能材料、複合材料など、ほぼすべての種類のポリマー材料をカバーしています。
これに基づいて、TST CABLESは、ポリイミド材料の特性とさまざまな分野における関連する応用方向を特別に整理し、ポリイミドケーブルをさまざまな角度から詳細に紹介します。
PI電磁平角線（押し出しタイプ）
「PIマグネットワイヤ平角線」とは、通常、モーターやトランスなどの電気機器の巻線に使用される特殊なPIワイヤを指します。ここで、「PI」は「ポリイミド」の略で、優れた耐熱性と電気絶縁性で知られる高性能熱硬化性プラスチックです。マグネットワイヤは、モーター、トランス、その他の電磁機器のコイルを巻くために使用されるワイヤを指し、平角線は、このワイヤの断面形状が従来の円形ではなく平らであることを意味します。
フラットマグネットワイヤには、丸線に比べていくつかの利点があります。
1. 高いスペース利用率: フラットワイヤは密に配置できるため、コイル間の隙間が減り、モーターや変圧器のスペースの有効利用率が向上します。
2. 放熱性能が良好：平角線は接触面積が大きいため、放熱効率が向上します。
3. 均一な電流密度: フラットワイヤは電流分布をより均一にし、表皮効果の影響を軽減し、効率を向上させます。
ポリイミド（PI）押出ケーブルの8つの利点
1. 高温耐性: ポリイミドケーブルは、最大動作温度が 250°C ～ 265°C の高温環境でも安定して動作します。
2. 化学的安定性: さまざまな化学物質に対する耐性が良好で、化学工業環境に適しています。
3. 煙が少なくハロゲンフリー：燃焼時に発生する煙の量が少なく、ハロゲン化合物を含まないため、人体や環境に優しいです。
4. 難燃性：優れた難燃性を有しており、難燃性が求められる用途に適しています。
5. 柔軟性: ポリイミドケーブルは低温条件下でも優れた柔軟性を維持し、曲げたり取り付けたりが容易です。
6. 耐傷性：ポリイミド押し出し線はポリイミド巻き線よりも耐傷性が優れているため、線の外皮の損傷を効果的に防ぎ、線の使用寿命を延ばすことができます。
7. 超強力な接着力: ポリイミド押し出し線は、特殊なプロセスの利点により、絶縁接着力が極めて強いです。信号伝送の安定性が強いだけでなく、接合部で「収縮」が発生しないため、機器の安全な操作が保証されます。
8. 低誘電損失: 高周波信号を伝送する必要がある一部の医療機器では、低誘電損失が非常に重要です。ポリイミド押し出し線は誘電率が低く、誘電損失も低いため、信号伝送の精度と安定性が保証され、信号の減衰と干渉が減少します。
新しい押し出しPIケーブルとラップPIケーブルの耐傷性試験の比較
TST CABLES の研究開発エンジニアは、実験室で押し出し PI ワイヤと巻き付け PI ワイヤの耐傷性テストを同じ条件下で実施しました。データは次のとおりです。
| Category | Conductor diameter mm | Finished product outer diameter mm | Insulation thickness mm | Scratch resistance (10N) |
| PI CABLE Wrapping wire | 0.5 | 0.97 | 0.235 | 178 |
| PI CABLE Extrusion wire | 0.4 | 0.6 | 0.1 | 5100 |
上記の耐傷性の結果から、押し出しポリイミドケーブルの表面は非常に滑らかで、耐傷性が高いことがはっきりとわかります。実験結果によると、押し出し PI ケーブルは、巻き付け PI ケーブルよりも耐用年数が長く、耐摩耗性、耐傷性、耐引張性があり、より安定した電気特性を備えています。
新しい押し出しPIケーブルとラップポリイミドケーブルの耐電圧試験データの比較
ポリイミド（PI）押出ケーブルの応用分野
| カテゴリ | 導体直径 mm | 完成品外径 mm | 断熱材の厚さ mm | 耐電圧Kv | 絶縁抵抗MΩ/Km |
| PIケーブル ラッピングワイヤー | 0.5 | 0.97 | 0.235 | 10 | 2332 |
| PIケーブル押し出しワイヤー | 0.4 | 0.6 | 0.1 | 12 | 10800 |
上記の実験データから、絶縁体の厚さが 2 倍以上になると、押し出しケーブルの耐電圧はさらに高くなり、絶縁抵抗値も数倍高くなることがわかります。押し出し PI ケーブルの耐電圧は、巻き付け PI ケーブルの耐電圧よりも強く、安定していることがわかります。
材料科学の継続的な進歩により、射出成形に使用できるポリイミド材料が誕生しました。これに基づいて、TST CABLES ケーブルエンジニアは、プロセステストと改善を繰り返して押し出し成形して製造できるポリイミド絶縁ケーブルを開発しました。
TST CABLES 押し出しポリイミドケーブルの登場により、巻き付けポリイミドフィルムケーブルの致命的な欠陥が克服され、ポリイミド絶縁の連続性と気密性が向上し、製品の電気的性能と機械的強度が向上し、耐化学腐食性が向上しました。
航空宇宙:
用途: ポリイミドケーブルは、航空機や宇宙船内の配線やケーブルに広く使用されています。
利点: 優れた耐高温性と化学的安定性を備え、温度変化が激しい環境に適しています。
自動車製造:
用途: ポリイミドケーブルは、センサー接続線など、自動車のエンジンルーム内の配線やケーブルに使用されます。
利点: 耐高温性と耐薬品性に優れ、過酷な条件下でも安定して動作します。
医療機器:
用途: ポリイミドケーブルは、監視機器や治療機器などの医療機器の配線やケーブルに使用されます。
利点: 煙が少なくハロゲンフリーなので、高い安全性が求められる医療環境に適しています。
実験装置:
用途: ポリイミドケーブルは、高温実験炉などの実験装置の配線やケーブルに使用されます。
利点: 優れた耐高温性と化学的安定性を備え、精密な制御が必要な実験環境に適しています。
産業オートメーション:
用途: ポリイミドケーブルは、産業オートメーション機器の信号伝送や電源供給に広く使用されています。
利点: 優れた耐高温性と化学的安定性を備え、過酷な環境に適しています。
加熱機器:
用途: ポリイミドケーブルは、加熱機器やオーブンなどの高温環境の電線やケーブルに使用されます。
利点: 優れた耐高温性と柔軟性を備え、頻繁に曲げる必要がある用途に適しています。
ポリイミド（PI）押出ケーブルの技術的パラメータ
PIケーブル材料は熱安定性に優れ、-269〜260℃の温度範囲で長時間使用できます。短期使用温度は400〜450℃に達し、分解温度は一般に500℃前後です。機械的性質は良好です。イソフェニルPIフィルムの引張強度は250MPaに達し、ビフェニルPIフィルムの引張強度は530MPaに達します。熱膨張係数は低く、一般に（2〜3）×10-5 /℃です。ビフェニルタイプは10-6 /℃に達することがあります。誘電特性は良好で、誘電率は一般に3.4前後、誘電強度は100〜300kV / mm、体積抵抗率は1017Ω·cm、誘電損失は10-3です。
ポリイミド (PI) ケーブルの燃焼性能:
難燃性グレード: さまざまな規格に応じて、ポリイミド ケーブルには VW-1、FT1 などのさまざまな難燃性グレードがあります。
燃焼テスト: 垂直燃焼テスト、水平燃焼テストなど。
ポリイミド (PI) ケーブルの規格とテスト
UL1330: 高温環境のワイヤとケーブルに適用可能で、最大動作温度は 250°C までです。
UL1331: 高温環境のワイヤとケーブルに適用可能で、最大動作温度は 265°C までです。
その他の認証: CE、TUV、CSA など。
ポリイミド（PI）ケーブル試験項目
電気性能試験：導体抵抗試験、耐電圧試験、絶縁抵抗試験などを含む。
燃焼性能試験：垂直燃焼試験、水平燃焼試験などを含み、ケーブルが良好な難燃性能を有することを確認します。
物理的性能試験：経年変化前後の引張試験、引張試験などを含み、ケーブルの機械的強度と耐久性を評価します。
環境適応性テスト：高温および低温耐性テスト、化学腐食耐性テストなどを含み、さまざまな環境条件下でのケーブルの性能と安全性を確保します。
上記の紹介は、従来の一般的なポリイミド (PI) ケーブルの特徴と用途の一部です。TST CABLES は、何千もの材料の選択、研究開発、テストを経て、一般的な PI 材料をベースに革新し、新しいタイプの押し出しポリイミド (PI) ケーブルを開発しました。その主要性能は、一般的なポリイミド (PI) ケーブルの約 20 倍を超えています。以下は、押し出しポリイミド (PI) ケーブルと一般的なラップドポリイミド (PI) ケーブルのテスト性能の比較です。高品質のポリイミド (PI) ケーブルの性能を追求するユーザーにとって、これはケーブル技術の大きな進歩と超越です。チャンスに満ちたこの時代に、絶えず革新し、果敢に挑戦し、限界を打ち破ることによってのみ、私たちは成長し続けることができます。
TST CABLES 高性能押し出しポリイミド (PI) ケーブル - 極めて耐熱性が高く、優れた性能
TST CABLES の押し出しポリイミドケーブルは、その独自のプロセスの利点により、多くのケーブル製品の中でも独自の利点を持っています。特に、従来の巻き付けポリイミドケーブルと比較して、押し出しポリイミドケーブルは表面の滑らかさ、耐摩耗性、電気性能が優れています。
優れた性能を追求する一方で、当社は電力安全性の重要性を十分に認識しています。押し出しポリイミドケーブルは、ケーブルのあらゆる部分が時間と環境のテストに耐えられるように、過酷な環境向けに設計されています。忙しい産業オートメーション制御システムでも、極端な温度変化のある航空宇宙分野でも、TST CABLES の押し出しポリイミドケーブルは安定した電気接続を提供し、機械設備のあらゆるタスクをスムーズに完了できるようにします。
TST CABLES の PI ケーブルは高品質のポリイミド素材で作られており、優れた耐高温性と化学的安定性を備えているだけでなく、さまざまな化学物質の浸食にも耐えることができ、複雑な環境でも優れた性能を発揮します。洗練された製造プロセスから厳格な品質管理まで、すべてのステップは安全で信頼性が高く効率的な電気接続ソリューションを提供するように設計されています。
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