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有机硅:促进可持续性发展的生力军
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有机硅:促进可持续性发展的生力军

October 8, 2015 • Columns, Silicone Technology Review, 最近文章汇总

作为电力工业用有机硅的应用工程专家,我常常扪心自问:我现在所做的是不是真正符合可持 续性发展的原则。面对日益增长的电力需求和不断提 高的环保标准,有机硅是不是下一代电力系统解决方 案不可或缺的一部分? 为了回答这个问题,让我们先来看一下有机硅弹性材 料的现代生产方法。在我们所在的化学工业领域,复 杂工艺流程的能源利用效率持续得到提高。例如,在瓦克博格豪森工厂,我们使用自己的水电站发电 ; 我们在挪威的新的金属硅生产基地也主要使用水电。另外,我们在德国的生产基地主要通过环保型天然气来供应能源。此外,我们还采用热电联供系统来供应生产工艺中所需的蒸汽和电能,热电联供系统的效率是 常规发电系统的两倍。我们购买的电能中有14%来自 可再生能源。 不错,这是一个良好的开端。 但是用于新兴市场以及下一代电网的电力系统用有机 硅的情况是怎样的呢?远程风力发电和太阳能发电、 直流输电、采用分散型供电方式的地方电网又面临怎 样的状况呢?针对所有这些应用领域,目前都已开发出 许多卓有成效的研究成果,它们可以根据新的应用需 求对已有技术解决方案进行改进或取代过时的材料。 这些新技术成果还可以减小部件的尺寸或让某些设备 能够适用于更高的温度。总而言之,它们为新型以及可 持续发展型产品和应用提供强有力的支持。 在适应新应用需求方面,高稠度有机硅(即高稠度硅 树脂橡胶,HCR)就是一个很好的实例。它被广泛用于 制造复合绝缘子、避雷器等绝缘部件。虽然这是有机 硅弹性体的传统应用领域之一,但是这些材料的应用 范围正在迅速扩大,因为它们可以为工业领域提供众 多 灵 活 的 技 术 解 决 方 案 。例 如 ,改 性 H C R 可 用 于 生 产 带有电场分级的新绝缘子。此外,具有特殊导热性能 的材料现在还可以用于生产可靠性极高的避雷器。 有机硅成型过程本身安全可靠,新兴零部件供应商只 需对机械和工厂建造进行较小投资就能够迅速进入 市场。在这方面,庞大的、往往很落后的工厂现在正 被 更 小 和 更 环 保 的 生 产 厂 所 取 代 。此 外 ,现 代 复 合 绝 缘子的重量相对较轻,与生产瓷绝缘子在材料转化、
处理和烧制过程所需能耗相比,生产现代复合绝缘 子的能耗明显要低很多。这无疑是更具有可持续发展 优势的解决方案。 与此同时,不仅常规型有机硅弹性材料 (例如棒型绝 缘子、柱型绝缘子、通芯绝缘子、避雷器、电缆接头、 端子、连接器和绝缘母线)不断地被得以改进和完 善,而且还出现了全新的解决方案。 由于有机硅弹性材料的介电性能长期稳定,再加上热 稳定性高,所以电力工业呈现出产品小型化的发展趋 势。采用先进的液体有机硅弹性材料(LSR)、新成型 技术和最新的计算方法可以生产出越来越小的部件, 例如万能中压电缆接头。它是一种可持续发展型产 品,可以明显降低原材料的使用量。类似的解决方案 也 将 出 现 ,其 中 包 括 中 压 开 关 设 备 领 域 的 应 用 。在 开 关设备领域,有机硅目前不仅用于生产真空开关灯外 壳,而且用于覆盖整个开关设备接线头。 紫外线活化硬化技术是一种全新的有机硅技术。它在 电子工业中被广泛用于浇注低粘度有机硅凝胶。在输 配电领域,用这种技术生产部件可以大幅降低能源和 生产成本。 传统的有机硅硅凝胶在输配电领域也有很广阔的应 用 前 景 。它 们 不 仅 非 常 柔 软 ,适 合 浇 注 ,而 且 具 有 良 好的化学特性,不存在任何潜在的健康隐患,是其他 绝缘材料(某些含有异氰酸酯)的理想替代品。 因为这个专栏的主题是可持续发展,所以我还想介绍 一下专为粘接和封装太阳能电池以及其它相关应用而 开发的有机硅材料系列。这个系列的产品具有非常广 泛的用途,其应用范围包括把太阳能电池固定到支座 上、把太阳能电池组件粘接到框架中、把玻璃盖粘接 到太阳能电池上以及固定接线盒和其它部件等。 通过以上实例,我认为有机硅无愧是当今所有绝缘 材 料 中 适 用 范 围 最 广、最 具 可 持 续 发 展 性 的 材 料 。事 实上有什么比帮助建造未来电网更能体现可持续发 展性的呢?
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