EoW March 2013

Articolo tecnico

Soluzioni e trattamento dei fluoropolimeri espansi per l’isolamento di cavi ad alte prestazioni A cura di Gary G Thuot e Robert T Young, di DuPont Chemicals & Fluoroproducts, Wilmington, Delaware, USA

Riassunto Con il gran numero di materiali dielettrici ad alte prestazioni attualmente disponibili, la selezione di materiali isolanti ideali per cavi ad alto rendimento è una questione di equilibrio fra prestazioni, lavorabilità e costi. Il presente articolo illustra le prestazioni elettriche e i criteri di selezione per materiali dielettrici a base di fluoropolimeri espandibili. In questo articolo inoltre si esamina come stabilire dei valori di elaborazione fattibili e si presentano importanti considerazioni ai fini di definire un processo stabile e ripetibile. I fluoropolimeri espansi offrono eccellenti caratteristiche elettriche, una ridotta emissione di fumo e un’elevata resistenza alla temperatura. Normalmente, i fluoropolimeri sono utilizzati in appli- cazioni che richiedono una bassa emissione di fumo come i cavi plenum, in applicazioni ad alte temperature come i cavi indicati per impieghi militari e applicazioni che richiedono resistenza alla saldatura. La selezione del polimero adeguato in relazione alle dimensioni del prodotto e alle proprietà elettriche è importante per ottenere un processo efficace e le prestazioni desiderate per il cavo. La selezione degli equipaggiamenti di processo e di monitoraggio e il relativo funzionamento sono importanti per realizzare prodotti di qualità con rendimenti elevati. L’obiettivo del presente articolo è di descrivere alcune delle caratteristiche chiave del prodotto e del processo e i relativi effetti sul processo stesso e sulle prestazioni.

I risultati relativi all’attenuazione ( Figura 2 ) si basano su campioni di cavo da 50Ohm reali prodotti utilizzando struttura e condizioni di processo identiche, ma variando la qualità della resina. Come illustrato sulla Figura 2 , vi è una differenza significativa di perdita del cavo in base alla qualità selezionata. Generalmente, la perdita di potenza elettrica in un cavo si misura in decibel (dB) ed è pari a 10 volte il logaritmo del rapporto fra la potenza d’ingresso ad una estremità del cavo e la potenza di uscita dell’altra estremità.

espandibile per cavi ad alte prestazioni vanno inclusi anche i requisiti di prestazioni elettriche/fisiche, le dimensioni del conduttore del prodotto e lo spessore della parete dielettrica. Le prestazioni elettriche, come indicato sul grafico riportato qui di seguito, possono variare a seconda della composizione della resina. I dati del fattore di dissipazione ( Figura 1 ) illustrano la differenza media misurata su placche solide di varie qualità di resine espandibili FFR Airquick DuPont™ allo stato solido (non espanso).

▼ ▼ Figura 1 : Fattore di dissipazione

Resina A Resina C Resina D Resina B

Fattore di dissipazione

Frequenza

▼ ▼ Figura 2 : Attenuazione

Resina A Resina D Resina B Resina C

Scelta del materiale adeguato

Attenuazione (dB)

Fra le considerazioni che riguardano la selezione di una resina di fluoropolimero

Frequenza (GHz)

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Marzo 2013