硅橡膠的基本特性

硅橡膠是一種以Si-O鍵為主鏈的高分性體，其分子結構賦予其多項性能，遠超傳統橡膠材料：

1、溫度適應性

硅橡膠的耐溫范圍極寬，可在-100℃至350℃（部分文獻標注為-73℃至300℃或-50℃至250℃）內保持彈性與穩定性。其玻璃化溫度低至-100℃，高溫下仍能維持柔韌性和力學性能，使其適用于航空航天、電力設備等嚴苛環境。

2、優異的電絕緣性能

硅橡膠具有高電阻率（約10^15-10^17 Ω·cm），且在寬溫度、頻率范圍內保持穩定，耐電暈、耐電弧性突出。這一特性使其成為高壓電纜附件的理想絕緣材料。

3、化學與耐候穩定性

對酸、堿、鹽溶液及有機溶劑具有強抵抗力，同時Si-O鍵結構可抵御臭氧、紫外線及氧化降解，長期戶外暴露后物理性能變化微小。例如，在高壓蒸汽（0.64 MPa）下仍能保持功能完整性。

4、機械與界面性能

具備高彈性恢復率（15%伸長率下硬度僅為15 Shore A）、低壓縮變形，以及優異的憎水性和透氣性。其憎水性可自動遷移表面污穢，減少濕閃風險。

5、生物相容性與安全性

無毒、無味，符合醫療級標準，但該特性在電力領域的核心價值在于其材料穩定性，可避免有害物質釋放。

交聯電力電纜附件的功能要求

交聯電力電纜附件（如終端頭、中間接頭）是電纜線路的關鍵節點，需滿足以下核心要求：

1、電場控制：解決電纜屏蔽層斷開導致的電場畸變問題，防止局部放電。

2、密封防潮：抵御水分、化學介質侵入，避免絕緣性能下降。

3、機械適配性：與電纜熱膨脹系數匹配，長期承受機械應力。

4、長期可靠性：設計壽命通常超過30年，需耐受雷電沖擊、操作過電壓等工況。

硅橡膠在交聯電力電纜附件中的具體應用

1、冷縮電纜附件

材料占比：冷縮附件中硅橡膠使用率達95%以上，通過注射模壓成型為管狀部件，安裝時通過支撐管抽離實現自收縮緊壓。

優勢：無需加熱，操作便捷；擴張存放兩年后仍可復位，適應電纜外徑變化。

2、預制式附件

應力控制錐：采用硅橡膠預制件改善電場分布，如高壓交聯電纜終端的電應力控制錐。

復合套管：替代傳統瓷套，實現輕量化（重量減輕50%以上）、防爆性及抗濕閃性能提升。

3、液體硅橡膠（LSR）技術

界面優化：低粘度LSR可填充導電錐與絕緣層間的氣隙，消除電氣缺陷。

無合模縫終端：用于110kV及以上電壓等級，避免安裝膠粘劑隱患，延長使用壽命。

4、特殊功能設計

憎水遷移性：硅橡膠終端表面雨水沖刷灰塵，提升濕閃距離。

應力松弛能力：可承受10倍應力松弛，補償電纜熱脹冷縮形變。

硅橡膠與傳統材料的性能對比

硅橡膠應用的挑戰與發展趨勢

1、技術難點

抗撕裂性：硅橡膠抗撕裂強度較低，需避免安裝過程中的劃傷。

長期穩定性：需更多工程驗證其在直流電場下的極化效應。

2、改性方向

納米改性：如長園電力通過納米粒子調控電導率，提升直流電纜附件性能。

高強度配方：日本已開發出抗拉強度35 MPa、伸長率15%的專用硅橡膠，用于400 kV接頭。

3、應用拓展

高壓直流電纜：配合新能源工程需求，開發耐Maxwell-Wagner極化的改性硅橡膠。

智能化附件：結合硅橡膠的傳感特性（如溫敏電阻效應），實現狀態監測。