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現(xiàn)代建筑中不可或缺的氟材料:FEP!
時間:2023-08-08 查看:973

2019年4月15日,法國巴黎圣母院發(fā)生了火災(zāi),塔尖倒塌,受損嚴(yán)重。巴黎圣母院約建于1163年到1250年間,這座花費(fèi)了一百八十多年才建成的哥特式建筑,承載著法國的藝術(shù)和歷史,是巴黎的象征之一。據(jù)報道,火災(zāi)蔓延速度極快,從起火到火焰竄上房頂僅僅用了一兩分鐘,圣母院頂樓的電線短路可能是引發(fā)火災(zāi)的原因。

此次讓全世界人民痛惜的大火,也讓我們反思,該如何確保建筑中的電纜安全。

怎樣的電纜是安全的

建筑物的線纜就像人的神經(jīng)系統(tǒng),延伸到大樓每一個部分,防火低毒的線纜的重要性是不言而喻的。

2013年4月,湖北省襄陽一城市花園酒店因電線短路引起火災(zāi),造成14人死亡、47人受傷。2018年8月,哈爾濱北龍湯泉休閑酒店著火,死亡20人,起火原因是風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組電氣線路短路形成高溫電弧。2018年12月,浙江臺州一漁船因電線老化引發(fā)火災(zāi),31人被救,1人遇難。

據(jù)中國消防數(shù)據(jù)披露,近年來電氣火災(zāi)頻發(fā),每年的電氣火災(zāi)占比同年火災(zāi)比例30%以上,其中,電氣線路火災(zāi)又占電氣火災(zāi)的60%以上。電氣火災(zāi)隱患,在我們身邊幾乎無處不在。

造成短路最常見的幾個原因,一是輸電線路使用過久,絕緣層老化、破裂,失去絕緣作用。二是電氣線路與設(shè)備的質(zhì)量,如絕緣材料絕緣性能欠佳、絕緣材料防火性能不達(dá)標(biāo)、電氣連接件接觸不良等。另外,亂拉亂接電線,使電線的外套機(jī)械損傷,引起短路。

這幾點(diǎn)恰恰是氟塑料電纜不可替代的優(yōu)勢所在。

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常見的氟塑料電纜聚全氟乙丙烯(FEP),最突出的特點(diǎn)是其優(yōu)異的阻燃性能,它的氧指數(shù)為95,即只有在95%氧純度的環(huán)境下才能燃燒。即使在高溫下熔融,也不會滴漏,不分解,可避免火焰間接向周邊物質(zhì)滴漏蔓延,把燃燒限制在局部范圍內(nèi),不會導(dǎo)致周邊環(huán)境溫度的急劇升高,有利于盡快撲滅火勢。

另一個特點(diǎn),是燃燒后的低煙性能,產(chǎn)生的煙霧量非常少,保證了火災(zāi)現(xiàn)場的透光度,為逃生爭取寶貴的時間。

以FEP為原料生產(chǎn)的電訊、電子計算機(jī)、報警電線、電纜可不必用鋼管保護(hù),直接安裝在樓板與吊頂天花板之間夾層空間內(nèi),非常方便。

1992年,美國電器工業(yè)協(xié)會編寫了通風(fēng)電纜的說明書,規(guī)定由于高層建筑的防火絕緣等要求,高層建筑的通風(fēng)電纜必須采用FEP為原料的電線電纜,目前美國已經(jīng)成為FEP用量最多的國家。上海世博會中國館用的最high等級的阻燃線纜,主要成分就是FEP。

PTFE的又一個兄弟

FEP是一種性能優(yōu)異的氟塑料,是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。
大約80多年前,化學(xué)家普倫基特在杜邦位于美國新澤西州的杰克遜實(shí)驗(yàn)室中發(fā)明了聚四氟乙烯樹脂(PTFE)。隨后,杜邦又在PTFE之外研發(fā)出一系列產(chǎn)品,其中就包括FEP(杜邦真的蠻厲害)。
FEP是四氟乙烯和六氟丙烯的聚合物,所以既有四氟乙烯的優(yōu)點(diǎn),又具有熱塑性塑料的良好的加工性能。它的高絕緣性、阻燃性以及跟普通熱塑性塑料一樣良好的加工性能,在一定的程度上,可以彌補(bǔ)PTFE在加工性能方面的不足。
FEP的電絕緣性能和PTFE十分相近。它的介電系數(shù)從深冷到最high工作溫度,從50Hz到1010Hz超高頻的范圍內(nèi)幾乎不變,僅2.1左右。
它的耐熱性能僅次于PTFE,能在-85至200℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用。普通的晝夜溫差或者四季變換造成的溫度變化,對它幾乎沒有影響。在-250℃時仍保持有伸長率和一定的曲撓性,是其他各類塑料所不及的。
它的耐化學(xué)穩(wěn)定性與PTFE相似,除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和三氟化氯等發(fā)生反應(yīng)外,與其他化學(xué)藥品接觸時均不被腐蝕。
FEP具有與PTFE相似的特性,又有熱塑塑料的良好加工工藝,使之成為代替PTFE的重要材料。具有耐高溫、抗氧化、不易燃、氧指數(shù)高、能自熄等特點(diǎn),是光纖通信電纜的理想用線。在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于高溫高頻下使用的電子設(shè)備傳輸線,電子計算機(jī)內(nèi)部的連接線,航空宇宙用電線,及其他特種用途安裝線、油礦測井電纜、微電機(jī)引出線等等。

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良好的信號傳輸功能及其他性能

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是軍事工業(yè)、宇航、航空、通信等事業(yè)的發(fā)展,對電線電纜提出了更高的要求。
電線電纜是將電源與用電設(shè)備連接起來的材料,在整個系統(tǒng)中起著“神經(jīng)”、“血管”作用。航天飛機(jī)中,內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜,電線電纜除了考慮其電氣性能、機(jī)械性能和化學(xué)性能外,還要考慮電網(wǎng)絡(luò)匹配關(guān)系、抗干擾能力、載流量大小、使用環(huán)境、機(jī)械強(qiáng)度、電纜保護(hù)等因素。
5G時代信號的傳輸速度遠(yuǎn)快于4G信號,要求材料對信號的干擾小、介電常數(shù)小,保證大數(shù)據(jù)傳輸不受干擾。對數(shù)據(jù)的處理及智能化反應(yīng)的速度和穩(wěn)定性,以及個體之間的數(shù)據(jù)傳輸提出了很高的要求。FEP制成的絕緣體,其介質(zhì)穩(wěn)定,傳輸衰減小、信號損失少,極小的延遲差,在線纜本身使用壽命、高頻信號處理能力及抗外界干擾能力方面表現(xiàn)出色。

FEP電線除質(zhì)量輕外,傳輸速度也快,用它們做電纜絕緣層,有利于提高網(wǎng)絡(luò)的壽命。采用FEP的數(shù)字通信電纜,已經(jīng)用于建設(shè)高層建筑的高速局域網(wǎng)綜合布線系統(tǒng),快速、準(zhǔn)確地傳輸語音、圖象和數(shù)據(jù)。

在工業(yè)領(lǐng)域,尤其是聲傳感器生產(chǎn)中,F(xiàn)EP一直獨(dú)占鰲頭,廣泛地用于制作各類電聲和聲電傳感器,包括用于普通電話機(jī)和聲控電話機(jī)、對講機(jī)、傳真機(jī)、助聽器、聲控玩具、聲控開關(guān)和聲控電腦的聲傳感器等,其覆蓋面約占各類聲傳感器的80%以上。

在醫(yī)用領(lǐng)域,F(xiàn)EP在修補(bǔ)心臟瓣膜和細(xì)小氣管中也有應(yīng)用,并制成血液超低溫貯存袋。

幾個小故事

故事一:2019年,西安交通大學(xué)和溫州醫(yī)科大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種抗菌、抗紫外線的納米敷料。在這項(xiàng)研究里,研究人員設(shè)計了一種熱敏、可注射、可自我修復(fù)以及基于粘多糖的FEP水凝膠敷料,用于促進(jìn)血管生成和糖尿病傷口愈合。

故事二:2015年,美國喬治亞理工學(xué)院的研究者開發(fā)了一種新型的鍵盤。鍵盤靠四層相互疊加的透明膠片運(yùn)作,兩層的銦錫氧化物起到電極的作用,被一層PET塑料分開。除了電極以外,一層FEP塑料采集皮膚里的靜電荷,手指觸碰鍵盤,會由靜電摩擦效應(yīng)發(fā)電。敲擊按鍵時,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得鍵盤能夠記錄下一個個復(fù)雜的電信號,給每個用戶創(chuàng)造一個模式作為與眾不同的簽名。

作為具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的高新科技產(chǎn)業(yè),中國氟塑料正在縮小與國外先進(jìn)技能水平的距離,往后的發(fā)展前景會愈加寬廣。





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[稀有氣體月評]:國產(chǎn)氦氣價格上行 氪氙市場壓力仍存 (2025年4月)

1.市場簡析4月瓶裝氦氣市場價格下調(diào)。據(jù)統(tǒng)計,截至到 4月30日,批量瓶裝(40L,13.5± 0.5Mpa)高純氦氣月均價降環(huán)比-0.4%,同比-18.1%。4月瓶裝氦氣市場高價出貨承壓下,部分地區(qū)價格出現(xiàn)下調(diào)走勢。目前瓶裝氦氣批量成交重心下移,球氦出口需求有所恢復(fù),疊加國內(nèi)主力生產(chǎn)企業(yè)檢修支撐市場。西南地區(qū)表現(xiàn)相對平淡。據(jù)統(tǒng)計,4月管束高純氦氣市場價格整體下行,但內(nèi)蒙氦氣價格上漲。截至到4月30日,管束高純氦氣月均價環(huán)比-1.1%,同比-7.2%。進(jìn)口貨源充足下,進(jìn)口企業(yè)分銷出貨多有壓力,成交重心下移。4月部分主力國產(chǎn)氦氣工廠檢修下,支撐國產(chǎn)氦氣價格上行,國產(chǎn)高純氦氣招標(biāo)價逐步小漲。目前來看,國產(chǎn)氦氣企業(yè)維穩(wěn)心態(tài)較濃,進(jìn)口氦氣企業(yè)在成本線壓力下,亦維穩(wěn)為主。4月氙氣市場月均價格持穩(wěn)為主,月均價環(huán)比持平,同比-29.4%。目前氙氣下游需求支撐有限下,價格呈現(xiàn)陰跌狀態(tài)。4月氪氣市場價格持穩(wěn)。截至到4月30日,隆眾資訊氪氣主流出廠月均價環(huán)比持平,同比-36.7%。4月市場交投氛圍欠佳,主力企業(yè)出貨壓力仍存,成交重心下移。4月氖氣市場價格持穩(wěn)。截至4月30日,氖氣月均環(huán)比持平,同比-17.9%。4月市場終端采購偏少,企業(yè)低價持穩(wěn)出貨為主。2.后市展望2025年5月中國氦氣市場價格整體預(yù)計下調(diào)。據(jù)預(yù)計,5月中國管束氦氣批量中間商拿貨月均價將小幅降。供應(yīng)方面,5月卡塔爾檢修結(jié)束下,全球供應(yīng)逐步恢復(fù),進(jìn)口貨源充裕下,市場整體承壓。需求方面,下游半導(dǎo)體、低溫應(yīng)用等行業(yè)需求形成支撐。小編認(rèn)為,5月中國氦氣市場供應(yīng)偏緊狀態(tài)預(yù)期緩解,需求尚無明顯支撐下,整體價格預(yù)計小幅下滑。5月氙氣市場價格預(yù)計下調(diào)。據(jù)預(yù)測,5月中國氙氣市場企業(yè)出貨月均價調(diào)整。供需失衡局面短線難有改觀,高價貨源預(yù)計有下調(diào)空間。5月中國氪氣市場價格預(yù)計延續(xù)下調(diào)走勢。據(jù)預(yù)測,5月中國氪氣市場月均價下降。短期來看,主力企業(yè)出貨壓力下,價格仍有下調(diào)空間。5月氖氣市場價格預(yù)計持穩(wěn)。據(jù)預(yù)測,5月中國氖氣市場均價平穩(wěn)。短線來看,需求增長有限,市場價格在成本線支撐下,市場價格預(yù)期底部盤整為主。  來源:隆眾資訊

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2025-05-07

【嘉遠(yuǎn)化工】五一勞動節(jié)放假通知

尊敬的各位客戶:您們好!        感謝您一直以來對嘉遠(yuǎn)的信任。勞動假期將至,根據(jù)國家節(jié)假日放假規(guī)定,并結(jié)合實(shí)際情況,現(xiàn)將節(jié)假期事宜做如下安排: 2025年5月1日-5月5日放假,共5天,5月6日(星期二)上班。為確保不影響您的正常生產(chǎn)計劃,請您根據(jù)以上時間和自身需要,提前做好節(jié)日前后備貨,不便之處、敬請諒解。祝大家度過一個快樂、平安的節(jié)日假期常州市嘉遠(yuǎn)化工有限公司行政部2025年4月 30 日

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2025-04-30

六氟系列產(chǎn)品科普:多領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵化合物

引言六氟化合物因氟原子獨(dú)特的電負(fù)性和化學(xué)穩(wěn)定性,在工業(yè)、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有不可替代的作用。本文聚焦七種重要的六氟產(chǎn)品——六氟丙烯、六氟丁二烯、六氟環(huán)氧丙烷、六氟異丙醇、六氟化硫、六氟化鉬、六氟銻酸鈉,解析它們的特性、應(yīng)用及安全性。一、六氟丙烯(C?F?)1. 基本性質(zhì)·無色氣體,化學(xué)性質(zhì)活潑,是合成含氟高分子材料的重要單體。·耐高溫、耐腐蝕、低表面能。2. 核心應(yīng)用·氟橡膠與氟塑料:用于汽車密封圈、航空燃油管等耐高溫部件?!ぶ评鋭禾娲茐某粞鯇拥膫鹘y(tǒng)氟利昂(如HFCs)。·含氟表面活性劑:用于消防泡沫、防水涂料。3. 注意事項(xiàng)·低毒性,但需避免吸入高濃度氣體。二、六氟丁二烯(C?F?)1. 基本性質(zhì)·無色氣體,化學(xué)結(jié)構(gòu)含共軛雙鍵,反應(yīng)活性高?!じ唠娮佑H和力,適合作為蝕刻氣體。2. 核心應(yīng)用·半導(dǎo)體制造:用于先進(jìn)制程(如7nm以下)的等離子體蝕刻,精準(zhǔn)控制電路圖形?!ず酆衔锖铣桑褐苽涓咝阅芊鷺渲?。3. 環(huán)保優(yōu)勢全球變暖潛能(GWP)低于傳統(tǒng)蝕刻氣體(如CF?),助力綠色芯片生產(chǎn)。三、六氟環(huán)氧丙烷(C?F?O)1. 基本性質(zhì)·無色液體,含環(huán)氧基團(tuán)和六氟結(jié)構(gòu),兼具高反應(yīng)性與穩(wěn)定性。2. 核心應(yīng)用·全氟聚醚(PFPE)合成:用于航空航天潤滑劑、真空泵油等極端環(huán)境?!めt(yī)藥中間體:合成含氟藥物(如抗病毒、抗癌藥物)。3. 安全提示·對皮膚和眼睛有刺激性,需在通風(fēng)櫥中操作。四、六氟異丙醇(C?H?F?O)·無色液體,強(qiáng)極性溶劑,能與水和有機(jī)溶劑混溶?!ず鶊F(tuán)賦予其獨(dú)特溶解性和低表面張力。2. 核心應(yīng)用·高分子材料溶劑:溶解尼龍、聚酰亞胺等難溶聚合物,用于紡絲或涂層?!ず舜殴舱瘢∟MR):作為氘代試劑的替代溶劑,提升譜圖分辨率。·醫(yī)藥合成:參與含氟手性化合物的制備。3. 注意事項(xiàng)·具有刺激性氣味,長期接觸需防護(hù)。五、六氟化硫(SF?)1. 基本性質(zhì)·無色無味氣體,絕緣性能極佳,化學(xué)惰性。2. 核心應(yīng)用·電力設(shè)備:高壓開關(guān)、氣體絕緣開關(guān)(GIS)的絕緣與滅弧介質(zhì)。·半導(dǎo)體:晶圓蝕刻與清洗?!めt(yī)療:眼科手術(shù)中的視網(wǎng)膜填充氣體。3. 環(huán)保挑戰(zhàn)·強(qiáng)效溫室氣體(GWP=23,500),需嚴(yán)格回收與替代技術(shù)(如C?氟酮)。六、六氟化鉬(MoF?)1. 基本性質(zhì)·無色晶體或氣體,強(qiáng)氧化性,易水解。2. 核心應(yīng)用·鉬沉積:化學(xué)氣相沉積(CVD)制備鉬薄膜,用于電子元件?!ず巳剂霞庸ぃ衡櫶峒冞^程中的氟化劑。3. 安全風(fēng)險·遇水釋放有毒HF氣體,需嚴(yán)格防潮。七、六氟銻酸鈉(NaSbF?)1. 基本性質(zhì)·白色晶體,強(qiáng)路易斯酸性,穩(wěn)定性高。2. 核心應(yīng)用·催化領(lǐng)域:作為超強(qiáng)酸(如“魔酸”HSbF?)的組成部分,用于烷烴異構(gòu)化反應(yīng)。·電化學(xué):鋰電池電解液添加劑,提升電極穩(wěn)定性。3. 注意事項(xiàng)·具腐蝕性,操作需穿戴耐酸防護(hù)裝備。安全與環(huán)??偨Y(jié)毒性管理:多數(shù)六氟化合物具刺激性或毒性,需密閉操作與個人防護(hù)。溫室氣體替代:推動SF?回收、開發(fā)低GWP蝕刻氣體(如C?F?)。廢棄物處理:含氟廢液需中和后處理,避免污染水源。結(jié)語從新能源電池到芯片制造,從航空航天到醫(yī)藥合成,六氟化合物憑借其“氟特性”成為現(xiàn)代工業(yè)的“隱形支柱”。未來,隨著綠色化學(xué)與低碳技術(shù)的發(fā)展,高效、低毒的六氟材料將引領(lǐng)更多創(chuàng)新突破。

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2025-04-28

科普新聞:硼-10酸的豐度與純度——核能領(lǐng)域的“雙生密碼”

在核反應(yīng)堆安全防護(hù)、癌癥治療等領(lǐng)域,一種名為“硼-10酸”的化合物正悄然扮演關(guān)鍵角色。然而,圍繞它的“豐度”與“純度”兩個指標(biāo),卻常令公眾困惑。這兩者究竟有何區(qū)別?為何科學(xué)家要像“雕琢鉆石”般嚴(yán)苛對待它們?本文將揭開這一科學(xué)謎題。一、同位素豐度:硼-10的“稀有度”競賽硼在自然界中并非“獨(dú)生子”,而是以兩種同位素形式共存:硼-10(1?B)和硼-11(11B),天然豐度分別為約19.1%和80.9%。兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎相同,但核特性天差地別——硼-10對中子具有極強(qiáng)的“吞噬”能力,是核反應(yīng)堆控制棒、防輻射材料的核心成分。豐度(Isotopic Abundance)特指硼-10在總硼元素中的占比。例如,天然硼酸的硼-10豐度為19.1%,而核工業(yè)級硼-10酸需通過氣體離心法或化學(xué)交換法濃縮至96%以上。豐度每提升1%,其中子吸收效率可能呈指數(shù)級增長,堪稱“核能安全的第一道閘門”。二、化學(xué)純度:雜質(zhì)的“致命陷阱”如果說豐度是“質(zhì)量”的比拼,化學(xué)純度(Chemical Purity)則是“潔凈度”的較量。它衡量的是硼酸(H?BO?)中非硼物質(zhì)(如金屬離子、有機(jī)物、其他酸類)的含量。例如,試劑級硼酸純度可達(dá)99.999%,而工業(yè)級可能僅為99%。在硼中子俘獲治療(BNCT)中,純度不足的硼酸若含重金屬雜質(zhì),可能毒害患者細(xì)胞;在半導(dǎo)體制造中,鈉離子超標(biāo)會直接導(dǎo)致芯片性能劣化。因此,高純度需依賴重結(jié)晶、離子交換等精細(xì)工藝實(shí)現(xiàn)。三、豐度與純度:為何缺一不可?1核電站控制棒* 高豐度:確保快速吸收中子,防止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)失控。* 高純度:避免雜質(zhì)(如氯離子)腐蝕金屬包殼,釀成泄漏事故。2癌癥靶向治療(BNCT)* 高豐度:提升硼-10捕獲中子的概率,精準(zhǔn)殺死癌細(xì)胞。* 高純度:杜絕有毒雜質(zhì),保護(hù)健康組織。3半導(dǎo)體摻雜工藝* 特定豐度:調(diào)節(jié)硼-10/11比例可改變硅晶電導(dǎo)特性。* 超高純度:單顆塵埃就能毀掉整片晶圓。四、突破瓶頸:中國技術(shù)的“雙重突圍”長期以來,高豐度硼-10酸被歐美壟斷,價格高達(dá)每克數(shù)百美元。近年來,我國通過激光同位素分離技術(shù),將豐度提升至99%以上,同時采用超臨界流體提純,將雜質(zhì)控制在ppb(十億分之一)級。2023年,中核集團(tuán)宣布實(shí)現(xiàn)公斤級高豐度高純硼-10酸自主量產(chǎn),成本降低90%,為第四代核電站及BNCT設(shè)備國產(chǎn)化鋪平道路。結(jié)語:微觀世界的“精準(zhǔn)戰(zhàn)爭”從同位素豐度到化學(xué)純度,硼-10酸的“雙標(biāo)挑戰(zhàn)”折射出人類對物質(zhì)操控的極致追求。在原子與分子的尺度上,每0.1%的提升都可能改寫一個產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)。未來,隨著量子計算、核聚變等領(lǐng)域的崛起,這場“精準(zhǔn)戰(zhàn)爭”只會愈演愈烈。而在這場戰(zhàn)爭中,科學(xué)家的每一克努力,都在為人類文明點(diǎn)亮新的可能。

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2025-04-25