🔍 مواد شیمیایی کلیدی در صنایع الکترونیک و کابلسازی
🔹 مقدمه
صنایع مدرن الکترونیک، مخابرات و انرژی بهشدت به مواد پیشرفته برای تضمین عملکرد، ایمنی و دوام وابستهاند. در این میان، برخی مواد شیمیایی در الکترونیک نقشی اساسی در بهبود خواص کابلها، بردهای الکترونیکی، لایههای عایق و سیستمهای مقاوم در برابر شعله دارند. در این مقاله به پرکاربردترین مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید تجهیزات الکترونیکی و کابلها میپردازیم — با تمرکز ویژه بر
بهعنوان یک افزودنی اصلی مقاوم در برابر شعله.
🔹 1. تریاکسید آنتیموآن (Sb₂O₃)
تریاکسید آنتیموآن یکی از مواد پرمصرف در صنایع کابلسازی و الکترونیک است که بهعنوان یک افزودنی ضد شعله سینرژیک (Synergistic Flame Retardant) شناخته میشود. این ماده معمولاً همراه با ترکیبات هالوژنه مانند پلیوینیل کلراید (PVC) یا پلیمرهای برمدار استفاده میشود. در هنگام آتشسوزی، Sb₂O₃ با هالوژنها واکنش داده و بخارات غیرقابل اشتعالی تولید میکند که با جلوگیری از انتشار رادیکالهای آزاد، زنجیره واکنش احتراقی را متوقف میکند.
از مزایای قابل توجه این ماده میتوان به پایداری حرارتی بالا، عدم تأثیر منفی بر خواص مکانیکی پلیمرها، هزینه مناسب و سازگاری با طیف وسیعی از رزینها اشاره کرد.
🧪 ویژگیهای کلیدی:
- نقطه ذوب: 656°C
- چگالی: 5.2 g/cm³
- ساختار بلوری: مکعبی یا ارتورومبیک
- ظاهر: پودر سفید مایل به خاکستری، بیبو و غیرمحلول در آب
✅ کاربردهای اصلی:
- پوشش ضد شعله در کابلهای قدرت و کابلهای داده
- لایههای عایق مقاوم به حرارت در بردهای مدار چاپی (PCB)
- تقویت خواص مقاومتی در بدنه و قاب تجهیزات الکترونیکی
- افزودنی در ترکیبات PVC، PE، پلیاستایرن و پلیکربنات برای افزایش مقاومت شعلهپذیری
استفاده از تریاکسید آنتیموآن در مواد شیمیایی در الکترونیک نهتنها به کاهش خطرات آتشسوزی کمک میکند، بلکه باعث افزایش طول عمر قطعات در شرایط کاری سخت و پرحرارت نیز میشود. در نتیجه، این ماده جایگاه ویژهای در طراحی محصولات الکترونیکی با الزامات ایمنی بالا دارد.
🔗 اطلاعات بیشتر و خرید: تریاکسید آنتیموآن
🔹 2. هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)₃)
هیدروکسید آلومینیوم نیز یکی دیگر از افزودنیهای مقاوم در برابر شعله است که در تجهیزات الکترونیکی کاربرد زیادی دارد. این ماده در اثر حرارت تجزیه شده و بخار آب آزاد میکند که باعث خنک شدن سطح و کاهش سرعت سوختن میشود.
✅ کاربردها در مواد شیمیایی در الکترونیک:
- عایق کابلهای الکتریکی
- قطعات پلاستیکی در تجهیزات ولتاژ پایین
🔹 3. دیاکسید سیلیکون (SiO₂)
سیلیس بهدلیل خواص عایقی، مقاومت حرارتی و جلوگیری از جذب رطوبت، در بسیاری از محصولات الکترونیکی استفاده میشود.
✅ کاربردها:
- پرکننده در روکش کابلها
- چسبها و درزگیرها برای محافظت از قطعات حساس
🔹 4. ترکیبات فسفر (فسفره)
ترکیبات فسفر بهعنوان جایگزینهای بدون هالوژن برای Sb₂O₃ استفاده میشوند. این مواد با ایجاد یک لایه کربنی محافظ، مانع از پیشرفت احتراق میشوند.
✅ کاربردها:
- عایق بدون هالوژن کابلها
- لایههای مقاوم در برابر شعله در بردهای مدار چاپی
🔹 5. تیتانات باریم (BaTiO₃)
این ترکیب سرامیکی دارای ثابت دیالکتریک بالا است و در قطعات الکترونیکی مانند خازنها کاربرد فراوان دارد.
✅ کاربردها:
- قطعات پسیو جاسازیشده در PCB
- انتقال سیگنالهای فرکانس بالا
📈 نقش تریاکسید آنتیموآن در استانداردهای ایمنی کابلها
ایمنی در برابر آتش یکی از اصلیترین الزامات در طراحی کابلهای صنعتی، ساختمانی و الکترونیکی است. سازمانهای بینالمللی مانند UL (Underwriters Laboratories)، IEC (International Electrotechnical Commission) و RoHS (Restriction of Hazardous Substances)، استانداردهای دقیقی برای مقاومت شعله، دود و سمیت گازهای حاصل از سوختن کابلها تعیین کردهاند.
تریاکسید آنتیموآن (Sb₂O₃) با نقش تقویتکنندهی ترکیبات هالوژنه، کمک میکند پلیمرها و پوششهای کابل بتوانند در آزمونهای شعله، مانند آزمون UL 94 یا آزمون FT1/FT2، نمره قبولی بگیرند. این ماده با ایجاد واکنش با کلر یا برم، بخاراتی تولید میکند که واکنشهای احتراقی را کند کرده و از انتشار شعله جلوگیری میکنند.
🔥 برخی مزایای کاربرد تریاکسید آنتیموآن در کابلها:
- بهبود رتبهبندی شعلهپذیری کابل در آزمونهای استاندارد
- کاهش دمای گسترش شعله و سرعت احتراق
- قابلیت ترکیب با پلیمرهایی مانند PVC، PE، پلیاستایرن و ABS
- کاهش میزان دود و گازهای سمی در صورت فرمولاسیون مناسب
استفاده گسترده از Sb₂O₃ به ویژه در کابلهای ولتاژ پایین، کابلهای مخابراتی، کابلهای کنترلی و کابلهای مقاوم در برابر آتش مشاهده میشود. همچنین در سیستمهای اعلام حریق، تجهیزات اتوماسیون صنعتی و برقرسانی هوشمند، حضور این ترکیب کلیدی است.
در نتیجه، تولیدکنندگان کابل برای تطابق با استانداردهای جهانی ایمنی، اغلب از تریاکسید آنتیموآن بهعنوان جزء اصلی در فرمولاسیون پوششهای مقاوم به شعله استفاده میکنند.
🔗 اطلاعات بیشتر: تریاکسید آنتیموآن
✅ جمعبندی
افزودنیهایی مانند تریاکسید آنتیموآن، هیدروکسید آلومینیوم و ترکیبات فسفر، نقش حیاتی در افزایش ایمنی، عایقسازی و مقاومت حرارتی قطعات الکترونیکی و کابلها دارند. با پیشرفت فناوری، نیاز به ترکیبات پیشرفتهتر افزایش مییابد — و Sb₂O₃ همچنان یکی از پایدارترین و قابل اعتمادترین گزینهها باقی مانده است.
🔗 سفارش و خرید: خرید تریاکسید آنتیموآن
📚 منابع تخصصی و علمی
🔬 منابع علمی دانشگاهی و مقالات فنی:
-
Fire Retardant Materials – A.R. Horrocks, D. Price
✔️ فصلهای مربوط به افزودنیهای غیرهالوژنه و نقش آنتیموآن در پلیمرهای مقاوم به شعله
https://www.sciencedirect.com/book/9781855734197/fire-retardant-materials -
Antimony Trioxide as a Flame Retardant Synergist – Journal of Applied Polymer Science
✔️ مقالهای فنی درباره عملکرد Sb₂O₃ در ترکیب با PVC و ABS
https://onlinelibrary.wiley.com (جستجو: Antimony Trioxide Flame Retardant) -
UL 94 – Standard for Tests for Flammability of Plastic Materials
✔️ استاندارد مرجع تست شعلهپذیری برای ترکیبات پلیمری
https://ul.com -
Handbook of Fillers for Plastics – H.S. Katz, J.V. Milewski
✔️ بررسی کامل خواص فنی Sb₂O₃ در ترکیبات پلاستیکی
https://www.elsevier.com/books/handbook-of-fillers-for-plastics/katz/978-0-442-26068-6
🔍 Key Chemical Materials in the Electronics and Cable Manufacturing Industries
🔹 Introduction
Modern industries such as electronics, telecommunications, and energy heavily rely on advanced materials to ensure performance, safety, and durability. Among them, certain industrial chemical compounds play a vital role in enhancing the properties of cables, electronic boards, insulation layers, and flame-resistant systems. This article explores the most widely used chemical substances in the production of electronic and cable equipment—with a special focus on Antimony Trioxide (Sb₂O₃) as a primary flame-retardant additive.
🔹 1. Antimony Trioxide (Sb₂O₃)
Antimony Trioxide is one of the most widely used materials in cable manufacturing and electronics as a synergistic flame retardant additive. It is commonly combined with halogenated compounds such as PVC or brominated polymers. During fire exposure, Sb₂O₃ reacts with halogens to produce non-flammable vapors that inhibit the release of free radicals, effectively interrupting the combustion chain reaction.
Its key advantages include high thermal stability, compatibility with various resins, no adverse effects on mechanical properties, and affordability.
🧪 Key Properties:
- Melting Point: 656°C
- Density: 5.2 g/cm³
- Crystal Structure: Cubic or orthorhombic
- Appearance: White to greyish odorless powder, insoluble in water
✅ Major Applications:
- Flame-resistant coatings for power and communication cables
- Heat-resistant insulation layers in printed circuit boards (PCBs)
- Enhancing resistance of electronic casings and enclosures
- Used in PVC, PE, polystyrene, and polycarbonate formulations
The use of Antimony Trioxide not only minimizes fire risks but also improves the longevity of electronic components under high-heat and industrial conditions.
🔗 Learn more or purchase: Antimony Trioxide
🔹 2. Aluminum Hydroxide (Al(OH)₃)
Another widely used flame-retardant additive in electronics, aluminum hydroxide decomposes upon heating and releases water vapor, which cools surfaces and slows combustion.
✅ Applications:
- Electrical cable insulation
- Plastic parts in low-voltage devices
🔹 3. Silicon Dioxide (SiO₂)
Silica offers excellent insulation, moisture resistance, and thermal properties, making it essential in many electronic applications.
✅ Applications:
- Filler in cable sheathing
- Sealants and adhesives for protecting sensitive parts
🔹 4. Phosphorus Compounds
These are non-halogenated flame-retardant alternatives to Sb₂O₃. They form a protective carbonaceous char during combustion that inhibits flame spread.
✅ Applications:
- Halogen-free cable insulation
- Flame-retardant PCB coatings
🔹 5. Barium Titanate (BaTiO₃)
A ceramic compound with high dielectric constant, barium titanate is used in various passive electronic components.
✅ Applications:
- Embedded capacitors in PCBs
- High-frequency signal transmission
📈 The Role of Antimony Trioxide in Cable Safety Standards
Fire safety is a critical requirement in the design of industrial, residential, and electronic cables. International regulatory bodies like UL, IEC, and RoHS impose stringent standards on flame resistance, smoke generation, and toxicity.
Antimony Trioxide (Sb₂O₃) helps materials pass key flammability tests such as UL 94 and FT1/FT2 by interacting with halogens to generate inert vapors that slow down combustion.
🔥 Advantages in Cable Formulations:
- Improves flammability ratings in standard tests
- Reduces combustion temperature and burn rate
- Compatible with polymers like PVC, PE, PS, and ABS
- Helps reduce smoke and toxic emissions with proper formulation
Sb₂O₃ is widely used in low-voltage cables, telecom cables, fire-resistant wiring, and more. It is a key component in fire alarm systems, industrial automation gear, and smart electrical networks.
🔗 Learn more: Antimony Trioxide
✅ Conclusion
Additives such as Antimony Trioxide, Aluminum Hydroxide, and phosphorus-based compounds are essential in enhancing fire resistance, insulation, and durability in modern electronics and cable systems. With ongoing technological advancements, demand for these compounds continues to grow — and Sb₂O₃ remains one of the most reliable and effective options available.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.