EoW March 2013

Article technique

Les résultats concernant l’atténuation ( Figure 2 ) sont basés sur des échantillons de câble de 50Ohms réels produits utilisant une structure et des conditions de processus identiques, mais en variant la qualité de la résine. Comme représenté à la Figure 2 , il y a une différence significative de perte de câble en fonction de la qualité sélectionnée. Généralement, la perte de puissance électrique dans un câble est mesurée en (dB) et est égale à 10 fois le logarithme du rapport entre la puissance d’entrée à une extrémité du câble et la puissance de sortie de l’autre extrémité. Avec la demande croissante de fonctionnement des câbles à des fréquences supérieures, ces différences de matériau jouent un rôle décisif dans le rendement global du câble. Par exemple, un câble réalisé avec un fluoropolymère expansé d’environ 82 pour cent de la vitesse de propagation produit avec les résines indiquées aux Figures 1 et 2 et essayé à 2,5Ghz, présentera des différences significatives dans la perte de signal. Un câble de 100 pieds réalisé avec la Résine B, présentera environ 20 pour cent de la perte de puissance par rapport à un câble équivalent produit avec les Résines C ou D. La Résine A entraînerait une perte de puissance égale à environ 30 pour cent

Variation de capacitance Étincelles/1 000ft

Agent de nucléation Capacitance moyenne

Concentré

27.6 pf/ft

.9 pf/ft

10

Complètement mélangé

26.9 pf/ft

.4 pf/ft

0

▲ ▲ Tableau 1 : Résumé des performances

L’addition d’autres matériaux brevetés à base de nitrure de bore améliore considérablement le processus d’expan- sion. La méthode d’addition peut varier de résines déjà mélangées et prêtes à l’emploi aux concentrés qui sont ajoutés durant le processus d’extrusion. Comme démonstration, une comparaison du processus en parallèle a été effectuée entre une résine déjà mélangée (résine expansée DuPont™ FFR 770) et un produit équivalent avec un concentré de mousse disponible sur le marché. Pour cette comparaison, les compositions de l’agent nucléant ont été modifiées, alors que les pourcentages de résine de charge et de base utilisés ont été maintenus constants. Pour cette expérience on a utilisé un câble formé par un fil individuel de 23Awg avec une paroi de 19-mil, typique d’une structure à paires torsadées de 100Ohms. Le taux d’expansion cible était égal à 40 pour cent. La résine déjà mélangée FFR 770 DuPont™ a donné des résultats satisfaisants en atteignant la capacitance souhaitée avec une variation réduite et une tension d’arc contenue de 2,5KV. Le produit équivalent avec le concentré disponible sur le marché n’a pas atteint le taux d’expansion désiré, il a montré une variation de capacitance majeure et n’a pas soutenu la tension de l’essai aux étincelles. Le Tableau 1 fournit un résumé des résultats. des performances entre les deux matériaux est le résultat des différences de structure cellulaire de la mousse due au paquet de nucléation sélectionné. La Figure 3 illustre les différences de dimension et de structure des cellules entre les deux matériaux. Comme l’on peut remarquer à la Figure 3 , le matériau déjà mélangé présente une structure cellulaire uniforme et de petites dimensions, alors que l’échantillon réalisé avec le concentré présente des cellules de grandes dimensions et non uniformes. L’impossibilité de former la mousse en partant du matériau à base de concentré en mesure majeure entraîne d’autres conséquences dans la structure du câble. La différence significative

par rapport aux Résines C ou D. Ces différences de performances s’accentuent en utilisant des câbles à des fréquences de fonctionnement supérieures. DuPont a développé une gamme de résines en utilisant la technologie “DuPont Airquick Technology”, telles que les résines expansées FFR 330, FFR 550, FFR 750 et FFR 770, offrant au client une large gamme de performances électriques et d’options de structures de câbles.

Technologie de nucléation et formation cellulaire

Pour fournir des sites pour la réalisation de la nucléation cellulaire de la mousse, des matériaux inorganiques comme le nitrure de bore sont généralement ajoutés à la résine pour contribuer à la formation de la mousse.

▼ ▼ Figure 3 : Comparaison entre structures cellulaires

Concentré

Composé

▼ ▼ Tableau 2 : Sélection de la résine en fonction de la structure du câble

Gamme de conducteurs

Gamme de parois Gamme de pores d’air

Résine

Résine A (7 MRF) Résine B (14 MRF) Résine C (12 MRF) Résine D (30 MRF) Résine E (42 MRF)

24 et outre

.015 et outre

10-58%

24 et outre

.015 et outre

10-55%

26 et outre

.015 et outre

10-58%

24 et plus petits

.005- .02

10-50%

24 et plus petits

.003- .02

10-55%

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Mars 2013