耐盐雾腐蚀同轴电缆制作方法研究
[摘要]：本文通过研究盐雾腐蚀发生机理，探讨生产耐盐雾腐蚀同轴电缆的理论依据，并提供生产耐盐雾腐蚀同轴电缆的技术方案。
[关键词]：同轴电缆，盐雾腐蚀
A salt spray corrosion resistance of the coaxial cable production methods
JIANYULI
Abstract：This article to study salt spray corrosion mechanism to explore the theoretical basis of the production of salt spray corrosion resistance of the coaxial cable, and provides echnical program for the production of salt spray corrosion resistance of the coaxial cable.
Key words：the coaxial cable，salt spray corrosion，Attenuation constant
1 引言
我国是海洋大国，海岸线总长超过3.2 万公里，由于海洋大气中的高浓度盐雾，使得沿海地区嫣然成为大片的盐碱地。海洋大气中的盐雾是造成设备腐蚀的一个重要因素。对于通信电缆更是如此，盐雾对通信电缆的腐蚀直接影响了电缆的环境适应性、使用可靠性和使用寿命。目前行业中对耐盐雾腐蚀通信电缆的研究较少，市场上也没有专用于盐碱土壤、耐化学腐蚀的通信电缆配套，只能采用常规的同轴电缆替代。而常规的同轴电缆无法适应盐碱地区盐雾腐蚀严重的环境，因而经常影响通信信号质量，甚至导致设备故障。本文通过研究盐雾腐蚀发生机理，探讨了生产耐盐雾腐蚀通信电缆的理论依据，并探讨了生产耐盐雾腐蚀同轴电缆的技术方案。
2 盐雾腐蚀机理
首先，我们要了解的是盐雾腐蚀的机理。盐雾腐蚀是以电化学方式进行的，其机理是基于原电池腐蚀：阳极金属失去电子发生氧化反应，阴极得到电子，在水和氧气的环境下发生反应成羟基离子。
下面是通信电缆的铜芯发生盐雾腐蚀的电化学反应公式：
阳极反应为：nCu→nCu2++2ne-，
阴极反应为：O2+2H2O+4e-→4OH-。
盐雾对金属的腐蚀作用，除了盐雾作为一种电解质加速微电池腐蚀过程外，还因为盐雾溶液中主要腐蚀介质为氯离子，氯离子具有很小的水合能，容易被吸附在金属的表面，同时氯离子的离子半径很小（只有1.81 m），因此具有强的穿透本领，容易穿过金属表面氧化层，进入金属内部，结果使氯离子排挤并取代氧化物中的氧而在吸附点上形成可溶性的氧化物，导致这些区域上的保护膜出现小孔，破坏了金属的钝化，加速了金属的腐蚀。盐雾对金属的腐蚀，还受盐雾液滴中的溶解氧影响。盐雾是一种极小的液滴（直径只有几个微米），比起同体积的盐水，盐雾与空气的接触面积大得多，因此溶解氧也多的多。氧能引起金属表面阴极去极化过程，从而阻止由于腐蚀物的产生而使腐蚀速度下降的趋势，促进阳极腐蚀继续进行下去。因此，盐雾腐蚀与盐水浸漆腐蚀在机理方面不同，腐蚀强度更高。下图为通信电缆发生盐雾腐蚀反应的实物图。
从实物中可以看到，经盐雾腐蚀反应后的电缆导体的表面失去了铜的光亮，表面发黑。取一张PH值试纸，测试发黑的物质属性。
经PH值测试，验证出此物质为碱性物质，从而验证盐雾腐蚀过程中，确实经历了如公式一所示的电化学反应。
3 防盐雾设计
通过分析得知，盐雾中盐分的显著特点是能从相对干燥的空气中吸附大量水分，尤其在高温高湿的条件下。当物体表面附着这些含盐水分时，就会长期保持潮湿状态，由于含盐水膜的附着，就加速了金属材料的腐蚀，也降低了电缆绝缘材料的表面电阻，是电子设备变质的一个重要原因。水分中溶解的盐具有2个独立的侵蚀作用：(1)、腐蚀许多金属和无机材料；（2）、提供一种活性电解质，使不同金属接触时产生电偶腐蚀，并促进具有不同电动势或不同电压下的金属的电解作用。防盐雾设计的基本原则：（1）、采用密封结构，选用耐盐雾材料（塑料），组成致密隔离层；（2）、元件部件采用相应的防护措施，涂覆有机涂层，不同金属间接触要防止接触腐蚀。
本文所要探讨的防盐雾方法的理论依据完全遵照防盐雾腐蚀设计原则。具体方法是研制一种同轴电缆内层包覆料，来截断盐雾腐蚀的三要素（水、氧气和离子），此内层包覆料可以均匀地包覆在内导体表面，阻碍上述三要素与内导体反应发生腐蚀。
4 内层包覆料配方设计
根据上述思路，本文所探讨的防盐雾试验同轴电缆内层包覆料，其主要成分是：线性低密度聚乙烯（LLDPE）、乙烯丙烯酸共聚物（Ethylene Acrylic Acid 简称EAA；一种具有热塑性和极高粘接性的聚合物）、铜缓冲剂、硬脂酸钙、铜抗氧剂。
所述的缓冲剂是苯骈三氮唑俗称BTA，分子式：C6H5N3、巯基苯骈噻唑钠 MBT•Na俗称MBT，分子式：C7H5NS2、铜缓蚀剂甲基苯骈三氮唑 TTA俗称TTA，分子式：C7H7N3。其作用是依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用；进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材得到良好的保护。
所述的铜抗氧剂是1,2-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，学名：抗氧剂1024，化学式：C34H52N2O4、异氰脲酸(3,5 -二叔丁基-4-羟基苄基酯，学名抗氧剂3114，化学式：C48H69O6N3,其作用是降低铜的表面活性,阻止铜对塑料的侵蚀.
所述硬脂酸钙的作用是当做氯离子吸收剂，在内层料配方体系中，用来切断盐雾中的氯离子，从而削弱盐雾的穿透能力。
5 内层包覆料制造方案
耐盐雾腐蚀试验通信电缆内包覆料制造方案：
(1)选料：线性低密度聚乙烯（LLDPE）、乙烯丙烯酸共聚物（EAA：一种具有热塑性和极高粘接性的聚合物）、铜缓冲剂（BTA）、硬脂酸钙、铜抗氧剂（MD—1024）；
(2)配料：称取低密度LDPE 168公斤、乙烯丙烯酸26公斤、铜缓蚀剂BTA 2公斤、硬脂酸钙2公斤、铜抗氧剂（MD—1024）2公斤。
(3)混料：将各配料依次加入到专用混料机中充分混合均匀。
(4)挤出、分切：将混合好的料由挤出机的加料口加入，经过挤出机的螺杆塑化混炼后，循环水冷却后分切成颗粒状，至此内层包覆料制备完毕。
6 电缆制作
耐盐雾腐蚀同轴电缆的制作过程,与常规物理发泡同轴电缆生产过程相同,由芯线、编织和护套三大工序组成。本文探索的耐盐雾腐蚀方案，重点在对芯线工序。制作过程为：进行称取5公斤耐盐雾腐蚀专用内层包覆料和100公斤物理发泡聚乙烯，在物理发泡挤出生产线上生产同轴电缆电缆芯线。电缆线径、电容、发泡度控制均按照常规工艺即可。
7 验证同轴电缆的耐盐雾腐蚀性能：
按照GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验以及美国 SCTE 69-2003标准潮湿防锈剂耐腐蚀性试验方法验证同轴电缆的耐盐雾腐蚀性能。（要求：在温度为35±2°C，溶度为5%的氯化钠盐雾中，存放144小时后，电缆内导体被腐蚀长度≤38mm。）利用此方法，做完实验内导体仍然光亮如初。
