國內研發(fā)高耐熱性的混合動力電動汽車
最近幾年,從環(huán)境保護意識而言,使用汽油作為燃料的帶內燃機的傳統(tǒng)的汽車正在失去公眾的支持,而帶電動機和內燃機的混合動力電動汽車(HEV)以及只帶電動機的電動汽車(EV)正在得到普及。目前,供給HEV或EV中電動機的電壓典型為600 V,因此這些電動汽車中使用的電纜必須有高的絕緣擊穿電壓,電纜絕緣也必須有好的熱耐久性。這特別對HEV而言,其中電動機和內燃機必須適合非常小和窄的空間,這一空間限制也要求電纜具有柔韌性。在這一背景下,東京的藤倉公司開發(fā)出HEV和EV中使用的電纜。具有良好熱耐久性的聚合物通常比較堅硬和易碎,具有高的結晶性。雖然許多聚烯烴聚合物是柔軟和不貴的,但即使通過交叉耦合后(不幸的是,在許多情況下交叉耦合后也降低了柔韌性),它們的熱耐久性通常仍不夠高。因此,騰倉公司考慮使用橡膠。氟橡膠在柔韌性和熱耐久性方面優(yōu)于聚烯烴聚合物,并且添加的氟提高了其對油和化學品的穩(wěn)定性。但是,它相對較貴。因此,騰倉公司選擇硅橡膠作為基礎材料。但它有當吸收汽油或輕油時會溶脹的缺點。研究者添加各種藥劑,并發(fā)現(xiàn)耐溶脹性可通過優(yōu)化化學與物理交叉耦合間的平衡來得到提高。在汽油中浸泡樣品后,導致測量到的機械強度和斷裂伸長率增大。很清楚,開發(fā)的硅橡膠的機械強度比通常一般目的的硅橡膠高得多。雖然這里沒有顯示,但前者比后者吸收了更少的汽油。使用改進的硅橡膠材料制造了樣品電纜,它的外徑約為12 mm, 導線橫截面約為35 mm2。評估了使用ISO 6722標準的D級試驗過程。使用熱-機分析測量了高溫下電纜的形狀維持能力。結果顯示,樣品電纜相比使用交聯(lián)聚烯烴的常規(guī)電纜有高的熱穩(wěn)定性。如果受到稍微低于熔點溫度的外部壓力,后者會變形,而樣品即使在較高溫度下仍保持其形狀。示出了隨溫度變化的絕緣的電阻率。在高溫時,樣品絕緣比具有氟橡膠或普通硅橡膠絕緣的電纜有較高的電阻率。
總之,新電纜有高的耐受電壓、高的電阻、好的熱耐久性和穩(wěn)定性,以及高的機械柔韌性。