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摘要：高分子材料作为高科技时代的产物，具有无可比拟的优异性，也正因为如此，核辐射高分子材料在电线电缆中的被广泛地运用在电线电缆中。笔者通过对高分子材料的研究进展、运用现状，总结出高分子材料在电线电缆中的作用，为今后研究核辐射高分子材料在电线电缆中的运用提供一点借鉴价值。
关键词：电线电缆；核辐射；高分子材料；作用分析
1 前言
高分子材料是指经过高能射线辐射后，和空气中的原子氧发生反应，导致材料裂解，交联，从而改变材料的性能。随着核电站、核材料、核分析的大量需求，都需要优良的核辐射高分子材料做成电线电缆。随着时代的发展，进一步开发核辐射高分子材料，使之更好地服务于电线电缆，成了广大电力系统工作人员研究的重要课题。
2 核辐射高分子材料的研究进展
2.1 聚酰亚胺的应用
热能可以由含苯环的聚合物通过内转换将辐射能转化为热能。其中最重要的因素是聚酰亚胺，因为它含有高含量的苯环体系，可以有效地清除H原子，譬如最著名的Kapton@。但是由于它对其他光谱的吸收性较强，因此具有一定的局限性。正因为如此，其他种类的聚酰亚胺越来越受到重视，得到进一步的开发利用。例如采用增加按钮的方式破坏其他的分子的排序，重新组合，或者在聚酰亚胺中加入两外独立的环阻，进一步加强残余二亚胺基的反应。虽然聚酰亚胺高分子材料电线电缆已经得到初步的应用，但是更为深入的运用处于进一步的研究状态之中。
2.2 Si4N3纤维材料的应用
Si4N3纤维一种聚炭硅烷合成的高分子材料，由是一种抗高温，耐热的性能优良高分子绝缘材料，被广泛地运用在核电站、炼钢厂的布线中，它具有极强的耐温性能，能够承受10000℃以上的高温，因此备受航天事业的青睐。
2.3 碳化硅复合物的应用
通过对碳化硅纤维增强碳化硅复合物进行侵泡-热解处理，可以研制出一种及其优良的高分子材料。碳化硅复合物是一种具有优良热稳定性、耐辐射型、耐腐蚀性的高分子材料，因此广泛地被运用在电线电缆中。但是也由于其发展尚未成熟。因此，在材料选择和制作工艺上还面临着不少需要解决的问题。
2.4 等离子沉积应用
等离子沉积是保护电线电缆不受外在射线影响的有效手段之一，通过在电缆高分子材料的表层涂上覆盖一层金刚石的涂层，形成保护层，保护电缆不受射线影响。
2.5 有机金属化合物的应用
上述办法虽然都有一定的成效，但是成本较高，例如等离子沉积法中金刚石涂层的采购成本较高。近年来，加入有机金属化合物的方法成本低，操作简便，因此备受人们关注。由于金属收到氧原子攻击后会产生氧化膜，从而很好地保护了高分子的基础材料，且在收到磨损后还会自行进行修复，产生新的氧化膜。但是由于元素之间存在一定的差别，因此应用范围还局限在有机锡和有机铝的应用中。
3 核辐射高分子材料的运用现状
3.1 核辐射高分子材料的发展前景
核辐射高分子材料是近二十年来新兴的一种高新技术，核辐射高分子材料在电线电缆中的广泛运用，地促进我国电力系统的不断发展。核辐射高分子电缆电线是辐射加工业的重要产业，通过核辐射高分子材料的运用，有效地改善了电缆的各种性能，拓宽了电线电缆的应用范围，使其有传统的功能拓展到计算机控制、电子产品、石油勘探、航天事业中。随着经济信息的不断发展，也迫切地需要研制出能够在恶劣环境中不受干扰正常工作的优质电缆。
3.2 当前核辐射高分子电缆存在的问题
虽然经过长达而是多年的研究，我国核辐射电线电缆已经取得了一定的进展，但是我们也必须清醒地认识到，我国目前研制的高分子电线电缆仍然普遍存在使用寿命短、热稳定性差，品种少，尚不能满足快速发展的工业时代需求。尤其是耐热性能要求较高的电缆电线还没有完全过关，因此我国耐热性要求较高的电线电缆只能使用较为昂贵的氟塑料绝缘电线替代。
3.3 提高核辐射高分子电缆的功能
提高高分子材料的耐辐射性能主要有一下两种途径。（1）在材料中加入抗氧剂，捕获分子中的自由基。但是此方法只在惰性气氛下才有效，当氧气存在时效果不理想。（2）加入苯环吸收辐射，转化成热能。例如在EPDM、PE、PVC材料中加入含苯环的高分子材料，提高耐辐射性能。随着高分子材料的发展和工业水平的不断提高，新的材料和制作工艺将会大量地运用到核辐射高分子材料电缆中，促进我国工业水平的发展。
4 核辐射高分子材料在电缆中的作用
4.1 改善电性能
采用蒸汽交联的PE电缆在高压蒸汽下会导致蒸汽深入到PE层中，形成微孔，导致沾染的污物浓度过高，在使用中发生“电树现象”。或者在材料中使用交联剂，导致材料的高频特性受损。采用核辐射交联的形式可以有效地避免这些微孔的产生，杜绝污秽和鼓包现象，消除“电树现象”，从而很好地保护绝缘层的高村度和均匀性，改善电缆的电性能，保护其高频特性，延长使用寿命。
4.2 热稳定性好
辐射交联尤其使用与小型电缆的生产，可以高速挤出线芯进行交联，这比化学交联的生产速度要快得多。进行辐射交联加工的材料中，运用的最为常见的是交联聚乙烯。当PE辐射交联后，在高分子材料的电线电缆中，可以承受的最高工作温度是140℃到250℃。且还具有一定的“记忆效应”。人们已经利用这个特点制成热收缩材料，并大幅度地投入生产使用。在正常温度系数材料中，如果温度超过高分子材料的熔点，则会出现负温度系数的现象。采用辐射交联的PE/CB材料，不仅可以与偶小減少负温度系数的现象，还能保持有机正常温度系数在经过多次电热循环中保持而良好的热稳定性。
4.3 适用范围广泛
核辐射高分子材料电线电缆经过多年的深入研究到生产使用，工艺技术已经取得了一定了进步。之所以核辐射高分子材料能够被广泛地运用到各高新技术行业的电力系统中，有着其显著的特点。核辐射高分子材料电线电缆对比其他材料，传输速率更快，传输电量更大，热稳定性好，耐高温，具有良好的阻燃性能，因而能够轻易地达到各类标准规定的要求，甚至满足更好行业对电线电缆的要求，比如核辐射高分子材料电缆被广泛应用到航天工业、船舶、石油勘探、计算机机房、建筑配电房等布线要求较高的场所中。
4.4 耐高温
高分子材料经过高科技的改良，有着超乎寻常的耐热性，使得在线芯截面一样的情况下，高分子材料线芯可以更耐热，电流的传输量更大，从而提高了使用范围。也由于这个无可比拟的优越性能，核辐射高分子材料电缆被飞机、舰艇以及高温锅炉等社会的布线。其阻燃性之优越，能在火焰燃烧时，减少产生的烟雾，缩小扩散范围。能够满足对例如计算机机房、配电房、地铁等为代表的对阻燃性较高的场所布线，发生火灾的时候，可以为人们节省时间疏散，争取救援时间。
5 结束语
随着社会经济的不断发展，人们对材料的要求越来越高。核辐射高分子材料电缆在人们生活中的运用越来越广泛，人们一方面利用现有的高分子材料进行改良，一方面开发新的高分子材料。在今后乃至很长一个时期内，高分子材料将会渗透到生活的每个中。要不断深入研究核辐射高分子材料的性能，提高核辐射高分子材料在电线电缆中的应用水平。
参考文献：
[1] 宋刚翁，文彪，施冬梅，程金星，侯海良，赵以正.核辐射技术在电线电缆工业中的应用[J].会议论文[A].2012.
[2] 傅依备，许云书，黄玮，熊亮萍，高小铃，熊洁.核辐射技术及其在材料科学领域的应用[J].中国工程科学.2008（05）.
[3] 侯静梅，欧繁.SMC高分子复合材料电缆支架的性能优势和应用[J].价值工程.2011（18）.
[4] 周俊民.电缆用高分子材料电气性能的探讨[J].光纤与电缆及其应用技术.2010（03）.
关键词：电线电缆；核辐射；高分子材料；作用分析
1 前言
高分子材料是指经过高能射线辐射后，和空气中的原子氧发生反应，导致材料裂解，交联，从而改变材料的性能。随着核电站、核材料、核分析的大量需求，都需要优良的核辐射高分子材料做成电线电缆。随着时代的发展，进一步开发核辐射高分子材料，使之更好地服务于电线电缆，成了广大电力系统工作人员研究的重要课题。
2 核辐射高分子材料的研究进展
2.1 聚酰亚胺的应用
热能可以由含苯环的聚合物通过内转换将辐射能转化为热能。其中最重要的因素是聚酰亚胺，因为它含有高含量的苯环体系，可以有效地清除H原子，譬如最著名的Kapton@。但是由于它对其他光谱的吸收性较强，因此具有一定的局限性。正因为如此，其他种类的聚酰亚胺越来越受到重视，得到进一步的开发利用。例如采用增加按钮的方式破坏其他的分子的排序，重新组合，或者在聚酰亚胺中加入两外独立的环阻，进一步加强残余二亚胺基的反应。虽然聚酰亚胺高分子材料电线电缆已经得到初步的应用，但是更为深入的运用处于进一步的研究状态之中。
2.2 Si4N3纤维材料的应用
Si4N3纤维一种聚炭硅烷合成的高分子材料，由是一种抗高温，耐热的性能优良高分子绝缘材料，被广泛地运用在核电站、炼钢厂的布线中，它具有极强的耐温性能，能够承受10000℃以上的高温，因此备受航天事业的青睐。
2.3 碳化硅复合物的应用
通过对碳化硅纤维增强碳化硅复合物进行侵泡-热解处理，可以研制出一种及其优良的高分子材料。碳化硅复合物是一种具有优良热稳定性、耐辐射型、耐腐蚀性的高分子材料，因此广泛地被运用在电线电缆中。但是也由于其发展尚未成熟。因此，在材料选择和制作工艺上还面临着不少需要解决的问题。
2.4 等离子沉积应用
等离子沉积是保护电线电缆不受外在射线影响的有效手段之一，通过在电缆高分子材料的表层涂上覆盖一层金刚石的涂层，形成保护层，保护电缆不受射线影响。
2.5 有机金属化合物的应用
上述办法虽然都有一定的成效，但是成本较高，例如等离子沉积法中金刚石涂层的采购成本较高。近年来，加入有机金属化合物的方法成本低，操作简便，因此备受人们关注。由于金属收到氧原子攻击后会产生氧化膜，从而很好地保护了高分子的基础材料，且在收到磨损后还会自行进行修复，产生新的氧化膜。但是由于元素之间存在一定的差别，因此应用范围还局限在有机锡和有机铝的应用中。
3 核辐射高分子材料的运用现状
3.1 核辐射高分子材料的发展前景
核辐射高分子材料是近二十年来新兴的一种高新技术，核辐射高分子材料在电线电缆中的广泛运用，地促进我国电力系统的不断发展。核辐射高分子电缆电线是辐射加工业的重要产业，通过核辐射高分子材料的运用，有效地改善了电缆的各种性能，拓宽了电线电缆的应用范围，使其有传统的功能拓展到计算机控制、电子产品、石油勘探、航天事业中。随着经济信息的不断发展，也迫切地需要研制出能够在恶劣环境中不受干扰正常工作的优质电缆。
3.2 当前核辐射高分子电缆存在的问题
虽然经过长达而是多年的研究，我国核辐射电线电缆已经取得了一定的进展，但是我们也必须清醒地认识到，我国目前研制的高分子电线电缆仍然普遍存在使用寿命短、热稳定性差，品种少，尚不能满足快速发展的工业时代需求。尤其是耐热性能要求较高的电缆电线还没有完全过关，因此我国耐热性要求较高的电线电缆只能使用较为昂贵的氟塑料绝缘电线替代。
3.3 提高核辐射高分子电缆的功能
提高高分子材料的耐辐射性能主要有一下两种途径。（1）在材料中加入抗氧剂，捕获分子中的自由基。但是此方法只在惰性气氛下才有效，当氧气存在时效果不理想。（2）加入苯环吸收辐射，转化成热能。例如在EPDM、PE、PVC材料中加入含苯环的高分子材料，提高耐辐射性能。随着高分子材料的发展和工业水平的不断提高，新的材料和制作工艺将会大量地运用到核辐射高分子材料电缆中，促进我国工业水平的发展。
4 核辐射高分子材料在电缆中的作用
4.1 改善电性能
采用蒸汽交联的PE电缆在高压蒸汽下会导致蒸汽深入到PE层中，形成微孔，导致沾染的污物浓度过高，在使用中发生“电树现象”。或者在材料中使用交联剂，导致材料的高频特性受损。采用核辐射交联的形式可以有效地避免这些微孔的产生，杜绝污秽和鼓包现象，消除“电树现象”，从而很好地保护绝缘层的高村度和均匀性，改善电缆的电性能，保护其高频特性，延长使用寿命。
4.2 热稳定性好
辐射交联尤其使用与小型电缆的生产，可以高速挤出线芯进行交联，这比化学交联的生产速度要快得多。进行辐射交联加工的材料中，运用的最为常见的是交联聚乙烯。当PE辐射交联后，在高分子材料的电线电缆中，可以承受的最高工作温度是140℃到250℃。且还具有一定的“记忆效应”。人们已经利用这个特点制成热收缩材料，并大幅度地投入生产使用。在正常温度系数材料中，如果温度超过高分子材料的熔点，则会出现负温度系数的现象。采用辐射交联的PE/CB材料，不仅可以与偶小減少负温度系数的现象，还能保持有机正常温度系数在经过多次电热循环中保持而良好的热稳定性。
4.3 适用范围广泛
核辐射高分子材料电线电缆经过多年的深入研究到生产使用，工艺技术已经取得了一定了进步。之所以核辐射高分子材料能够被广泛地运用到各高新技术行业的电力系统中，有着其显著的特点。核辐射高分子材料电线电缆对比其他材料，传输速率更快，传输电量更大，热稳定性好，耐高温，具有良好的阻燃性能，因而能够轻易地达到各类标准规定的要求，甚至满足更好行业对电线电缆的要求，比如核辐射高分子材料电缆被广泛应用到航天工业、船舶、石油勘探、计算机机房、建筑配电房等布线要求较高的场所中。
4.4 耐高温
高分子材料经过高科技的改良，有着超乎寻常的耐热性，使得在线芯截面一样的情况下，高分子材料线芯可以更耐热，电流的传输量更大，从而提高了使用范围。也由于这个无可比拟的优越性能，核辐射高分子材料电缆被飞机、舰艇以及高温锅炉等社会的布线。其阻燃性之优越，能在火焰燃烧时，减少产生的烟雾，缩小扩散范围。能够满足对例如计算机机房、配电房、地铁等为代表的对阻燃性较高的场所布线，发生火灾的时候，可以为人们节省时间疏散，争取救援时间。
5 结束语
随着社会经济的不断发展，人们对材料的要求越来越高。核辐射高分子材料电缆在人们生活中的运用越来越广泛，人们一方面利用现有的高分子材料进行改良，一方面开发新的高分子材料。在今后乃至很长一个时期内，高分子材料将会渗透到生活的每个中。要不断深入研究核辐射高分子材料的性能，提高核辐射高分子材料在电线电缆中的应用水平。
参考文献：
[1] 宋刚翁，文彪，施冬梅，程金星，侯海良，赵以正.核辐射技术在电线电缆工业中的应用[J].会议论文[A].2012.
[2] 傅依备，许云书，黄玮，熊亮萍，高小铃，熊洁.核辐射技术及其在材料科学领域的应用[J].中国工程科学.2008（05）.
[3] 侯静梅，欧繁.SMC高分子复合材料电缆支架的性能优势和应用[J].价值工程.2011（18）.
[4] 周俊民.电缆用高分子材料电气性能的探讨[J].光纤与电缆及其应用技术.2010（03）.