1 परिचय
संचार केबल में उच्च-आवृत्ति संकेतों के संचरण में, कंडक्टरों पर त्वचा प्रभाव उत्पन्न होता है, और प्रेषित सिग्नल की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, त्वचा प्रभाव अधिक से अधिक गंभीर होता जाता है। तथाकथित त्वचा प्रभाव, एक समाक्षीय केबल के आंतरिक कंडक्टर की बाहरी सतह और बाहरी कंडक्टर की आंतरिक सतह के साथ संकेतों के संचरण को संदर्भित करता है जब प्रेषित सिग्नल की आवृत्ति कई किलोहर्ट्ज़ या हज़ारों हर्ट्ज़ तक पहुँच जाती है।
विशेष रूप से, तांबे की अंतर्राष्ट्रीय कीमत बढ़ती जा रही है और प्रकृति में तांबे के संसाधन अधिक से अधिक दुर्लभ होते जा रहे हैं, इसलिए तांबे के कंडक्टरों को बदलने के लिए तांबे-क्लैड स्टील या तांबे-क्लैड एल्यूमीनियम तार का उपयोग, तार और केबल विनिर्माण उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य बन गया है, लेकिन एक बड़े बाजार स्थान के उपयोग के साथ इसके प्रचार के लिए भी।
लेकिन तांबे की परत चढ़ाने के दौरान, पूर्व-उपचार, निकल चढ़ाना और अन्य प्रक्रियाओं के साथ-साथ चढ़ाना समाधान के प्रभाव के कारण, तार में निम्नलिखित समस्याएँ और दोष उत्पन्न हो सकते हैं: तार का काला पड़ना, पूर्व-चढ़ाना ठीक से नहीं होना, मुख्य चढ़ाना परत का छिलना, जिसके परिणामस्वरूप बेकार तार और सामग्री का उत्पादन होता है, जिससे उत्पाद निर्माण लागत बढ़ जाती है। इसलिए, लेप की गुणवत्ता सुनिश्चित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह पत्र मुख्य रूप से विद्युत-लेपन द्वारा तांबे-चढ़ाए गए इस्पात तार के उत्पादन के प्रक्रिया सिद्धांतों और प्रक्रियाओं पर चर्चा करता है, साथ ही गुणवत्ता संबंधी समस्याओं के सामान्य कारणों और समाधान के तरीकों पर भी चर्चा करता है। 1 तांबे-चढ़ाए गए इस्पात तार चढ़ाना प्रक्रिया और उसके कारण
1. 1 तार का पूर्व-उपचार
सबसे पहले, तार को क्षारीय और अचार के घोल में डुबोया जाता है, और तार (एनोड) और प्लेट (कैथोड) पर एक निश्चित वोल्टेज लगाया जाता है, एनोड बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन का अवक्षेपण करता है। इन गैसों की मुख्य भूमिका है: एक, स्टील के तार की सतह पर हिंसक बुलबुले और उसके आस-पास के इलेक्ट्रोलाइट एक यांत्रिक आंदोलन और स्ट्रिपिंग प्रभाव निभाते हैं, इस प्रकार स्टील के तार की सतह से तेल को बढ़ावा देते हैं, तेल और ग्रीस के सैपोनिफिकेशन और इमल्सीफिकेशन प्रक्रिया को तेज करते हैं; दूसरा, धातु और घोल के बीच इंटरफेस से जुड़े छोटे बुलबुले के कारण, बुलबुले और स्टील के तार के बाहर होने के कारण, बुलबुले स्टील के तार से चिपक जाएंगे और घोल की सतह पर बहुत सारा तेल होगा, इसलिए, बुलबुले स्टील के तार से चिपके हुए बहुत सारे तेल को घोल की सतह पर लाएंगे, इस प्रकार तेल को हटाने को बढ़ावा देंगे, और साथ ही, एनोड के हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट का उत्पादन करना आसान नहीं है, ताकि एक अच्छा चढ़ाना प्राप्त किया जा सके।
1. 2 तार की प्लेटिंग
सबसे पहले, तार को प्लेटिंग घोल में डुबोकर और तार (कैथोड) और तांबे की प्लेट (एनोड) पर एक निश्चित वोल्टेज लगाकर, निकल से पूर्व-उपचारित और पूर्व-प्लेट किया जाता है। एनोड पर, तांबे की प्लेट इलेक्ट्रॉन खो देती है और विद्युत अपघटनी (प्लेटिंग) बाथ में मुक्त द्विसंयोजी तांबे के आयन बनाती है:
Cu – 2e→Cu2+
कैथोड पर, स्टील के तार को विद्युत अपघटनी द्वारा पुनः इलेक्ट्रॉनिकीकृत किया जाता है और द्विसंयोजी कॉपर आयनों को तार पर जमा कर कॉपर-क्लैड स्टील तार का निर्माण किया जाता है:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
जब प्लेटिंग विलयन में अम्ल की मात्रा अपर्याप्त होती है, तो कप्रस सल्फेट आसानी से जल-अपघटित होकर कप्रस ऑक्साइड बनाता है। कप्रस ऑक्साइड प्लेटिंग परत में फँस जाता है, जिससे वह ढीली हो जाती है। Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. प्रमुख घटक
आउटडोर ऑप्टिकल केबल आमतौर पर नंगे रेशों, ढीली ट्यूब, जल-अवरोधक सामग्री, सुदृढ़ीकरण तत्वों और बाहरी आवरण से बने होते हैं। ये विभिन्न संरचनाओं में आते हैं जैसे कि केंद्रीय ट्यूब डिज़ाइन, लेयर स्ट्रैंडिंग और कंकाल संरचना।
नंगे रेशे 250 माइक्रोमीटर व्यास वाले मूल ऑप्टिकल रेशों को कहते हैं। इनमें आमतौर पर कोर परत, क्लैडिंग परत और कोटिंग परत शामिल होती है। विभिन्न प्रकार के नंगे रेशों की कोर परत का आकार अलग-अलग होता है। उदाहरण के लिए, सिंगल-मोड OS2 रेशे आमतौर पर 9 माइक्रोमीटर के होते हैं, जबकि मल्टीमोड OM2/OM3/OM4/OM5 रेशे 50 माइक्रोमीटर के होते हैं, और मल्टीमोड OM1 रेशे 62.5 माइक्रोमीटर के होते हैं। मल्टी-कोर रेशों के बीच अंतर करने के लिए नंगे रेशों को अक्सर रंग-कोडित किया जाता है।
ढीली ट्यूब आमतौर पर उच्च-शक्ति इंजीनियरिंग प्लास्टिक PBT से बनी होती हैं और इनका उपयोग नंगे रेशों को समायोजित करने के लिए किया जाता है। ये सुरक्षा प्रदान करती हैं और पानी को अंदर जाने से रोकने के लिए जल-अवरोधक जेल से भरी होती हैं जिससे रेशों को नुकसान पहुँच सकता है। यह जेल रेशों को किसी भी तरह के प्रभाव से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए एक बफर के रूप में भी काम करता है। रेशे की अतिरिक्त लंबाई सुनिश्चित करने के लिए ढीली ट्यूबों की निर्माण प्रक्रिया महत्वपूर्ण है।
जल-अवरोधक सामग्रियों में केबल जल-अवरोधक ग्रीस, जल-अवरोधक धागा, या जल-अवरोधक पाउडर शामिल हैं। केबल की समग्र जल-अवरोधक क्षमता को और बेहतर बनाने के लिए, मुख्य तरीका जल-अवरोधक ग्रीस का उपयोग करना है।
सुदृढ़ीकरण तत्व धात्विक और अधात्विक दोनों प्रकार के होते हैं। धात्विक तत्व अक्सर फॉस्फेटेड स्टील के तारों, एल्युमीनियम टेप या स्टील टेप से बने होते हैं। अधात्विक तत्व मुख्यतः FRP सामग्री से बने होते हैं। उपयोग की गई सामग्री चाहे जो भी हो, इन तत्वों को मानक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक यांत्रिक शक्ति प्रदान करनी चाहिए, जिसमें तनाव, झुकने, आघात और मरोड़ के प्रतिरोध शामिल हैं।
बाहरी आवरणों को उपयोग के वातावरण, जैसे जलरोधकता, यूवी प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध, को ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, आमतौर पर काले पीई पदार्थ का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसके उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुण बाहरी स्थापना के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करते हैं।
2 ताम्र लेपन प्रक्रिया में गुणवत्ता संबंधी समस्याओं के कारण और उनके समाधान
2. 1 तार के पूर्व-उपचार का प्लेटिंग परत पर प्रभाव विद्युत-प्लेटिंग द्वारा ताम्र-आवरण इस्पात तार के उत्पादन में तार का पूर्व-उपचार अत्यंत महत्वपूर्ण है। यदि तार की सतह पर तेल और ऑक्साइड की परत पूरी तरह से नहीं हटाई जाती है, तो पूर्व-प्लेटेड निकल परत की प्लेटिंग ठीक से नहीं होती है और बंधन खराब होता है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः मुख्य ताम्र-प्लेटिंग परत गिर जाती है। इसलिए, क्षारीय और अचार बनाने वाले द्रवों की सांद्रता, अचार बनाने वाले और क्षारीय धारा और पंपों की सामान्य स्थिति पर नज़र रखना महत्वपूर्ण है, और यदि वे सामान्य नहीं हैं, तो उनकी तुरंत मरम्मत की जानी चाहिए। इस्पात तार के पूर्व-उपचार में सामान्य गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ और उनके समाधान तालिका में दिए गए हैं।
2. प्री-निकल विलयन की स्थिरता सीधे प्री-प्लेटिंग परत की गुणवत्ता निर्धारित करती है और ताम्र-लेपन के अगले चरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसलिए, प्री-प्लेटेड निकल विलयन के संघटन अनुपात का नियमित रूप से विश्लेषण और समायोजन करना और यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि प्री-प्लेटेड निकल विलयन स्वच्छ हो और दूषित न हो।
2.3 मुख्य प्लेटिंग विलयन का प्लेटिंग परत पर प्रभाव: प्लेटिंग विलयन में कॉपर सल्फेट और सल्फ्यूरिक अम्ल दो घटक होते हैं, और अनुपात की संरचना सीधे प्लेटिंग परत की गुणवत्ता निर्धारित करती है। यदि कॉपर सल्फेट की सांद्रता बहुत अधिक है, तो कॉपर सल्फेट के क्रिस्टल अवक्षेपित हो जाएँगे; यदि कॉपर सल्फेट की सांद्रता बहुत कम है, तो तार आसानी से झुलस जाएगा और प्लेटिंग दक्षता प्रभावित होगी। सल्फ्यूरिक एसिड विद्युत चालकता और विद्युत प्रवाह दक्षता में सुधार कर सकता है, विद्युत प्रवाह समाधान में तांबे आयनों की एकाग्रता को कम कर सकता है (समान आयन प्रभाव), इस प्रकार कैथोडिक ध्रुवीकरण और विद्युत प्रवाह समाधान के फैलाव में सुधार करता है, ताकि वर्तमान घनत्व सीमा बढ़ जाए, और विद्युत प्रवाह समाधान में कप्रस सल्फेट के हाइड्रोलिसिस को कप्रस ऑक्साइड और वर्षा में रोक दिया जाए, जिससे चढ़ाना समाधान की स्थिरता बढ़ जाती है, लेकिन एनोडिक ध्रुवीकरण को भी कम किया जाता है, जो एनोड के सामान्य विघटन के लिए अनुकूल है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च सल्फ्यूरिक एसिड सामग्री तांबे सल्फेट की घुलनशीलता को कम कर देगी। जब प्लेटिंग घोल में सल्फ्यूरिक एसिड की अधिकता होती है और तांबे के नमक की मात्रा अपर्याप्त होती है, तो हाइड्रोजन कैथोड में आंशिक रूप से डिस्चार्ज हो जाएगा, जिससे प्लेटिंग परत की सतह धब्बेदार दिखाई देगी। फास्फोरस तांबे की प्लेट फास्फोरस सामग्री भी कोटिंग की गुणवत्ता पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है, फास्फोरस सामग्री को 0.04% से 0.07% की सीमा में नियंत्रित किया जाना चाहिए, यदि 0.02% से कम है, तो तांबे के आयनों के उत्पादन को रोकने के लिए एक फिल्म बनाना मुश्किल है, इस प्रकार प्लेटिंग घोल में तांबे के पाउडर को बढ़ाना; यदि 0.1% से अधिक फास्फोरस सामग्री है, तो यह तांबे के एनोड के विघटन को प्रभावित करेगा, ताकि प्लेटिंग घोल में द्विसंयोजक तांबे के आयनों की सामग्री कम हो जाए, और बहुत सारे एनोड कीचड़ उत्पन्न हो। इसके अलावा, एनोड कीचड़ को प्लेटिंग घोल को प्रदूषित करने और प्लेटिंग परत में खुरदरापन और गड़गड़ाहट पैदा करने से रोकने के लिए तांबे की प्लेट को नियमित रूप से धोया जाना चाहिए
3 निष्कर्ष
उपर्युक्त पहलुओं के प्रसंस्करण के माध्यम से, उत्पाद का आसंजन और निरंतरता अच्छी होती है, गुणवत्ता स्थिर होती है और प्रदर्शन उत्कृष्ट होता है। हालाँकि, वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में, चढ़ाना प्रक्रिया में चढ़ाना परत की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कई कारक होते हैं। एक बार समस्या पाए जाने पर, इसका समय पर विश्लेषण और अध्ययन किया जाना चाहिए और इसे हल करने के लिए उचित उपाय किए जाने चाहिए।
पोस्ट करने का समय: 14 जून 2022