Plastiks_1_2_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 38 СПЕЦТЕМА/ ПОЛИМЕРНЫЕ НОУ-ХАУ П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 3 1 ) 2 0 1 4 датчиков воды необходимо использовать до- рогостоящие коррозионостойкие покрытия из благородных металлов. Соответственно возрастает и цена единичного датчика. В то же время существуют другие техни- ческие решения, позволяющие принципи- альным образом расширить возможности гидросенсорных систем и при этом радикально сни- зить их стоимость. Речь идет о так назы- ваемых гидросенсорных кабелях (рис. 3), в кото- рых в качестве ключевого сенсорного элемента ис- пользуются медные прово- да с оболочкой из одной из разновидностей трансэнер- гопластиков—высокоэлек- тропроводящего гибкого полимерного композита. Детектируемая капля воды благодаря гидрока- пиллярному эффекту вну- три волокнистого жгута (огибающего в виде восьмерки две сенсорные жилы) замыкает их электропроводящие полимерные оболочки. Обработка параметров возникшего за счет этого электрического сигнала ∆ U позволяет точно вычислить (локализовать) конкретное место попадания воды на кабель. В этих кабелях буквально каждый уча- сток, каждый сантиметр оболочки, изго- товленной из трансэнергопластика, играет роль сенсора. При этом становятся просто ненужными многочисленные дорогостоя- щие традиционные точечные датчики воды и линии их коммутации. Такое решение позволяет многократно снизить затраты при прокладке подобных линий. Благодаря полимерной основе сен- сорныхжил обеспечиваются, соответственно, гибкость и высокая химическая стойкость ка- беля. Он абсолютно не подвержен врагу всех металлов—коррозии, долгие годыможет ра- ботать во влажной высокотемпературной сре- де, где выдерживают лишь точечные сенсоры, изготовленные из благородных металлов. Существуют в зависимости от назначе- ния различные конструкции таких кабелей. Конструкция, показанная на рисунке 3 — полностью российская оригинальная раз- работка [1] на основе российского высоко- электропроводящего полимерного композита «ЭМИСТОП» (ООО «Спецпласт-М»). Экс- периментально подтвержденная чувствитель- ность этого кабеля — 0,05 г. Система сраба- тывает также на возникновение малейших утечек пара. При этом все эти события могут регистрироваться не в одном месте, а по всей многокилометровой длине кабеля. Теплопроводящие пластики Такие пластики способны проводить че- рез себя тепловую энергию в 5-100 раз лучше, чем традиционные полимеры. Их появление (инициированное заказами NASA для кос- мических аппаратов) на рынке полимерных композитов эксперты оценивают как самое значительное достижение в этой области за последние 10-15 лет. Эти материалы (их иногда называют «убийцами алюминия») призваны заменить металлические сплавыв многочисленных си- стемах охлаждения современных электрон- ных устройств, прежде всего в стремитель- но развивающейся индустрии производства энергосберегающих светильников на основе мощных светодиодов (LED-кристаллов). Типовые значения коэффициента те- плопроводности этих пластиков находятся в интервале 5-15 Вт/м·К. Это в десятки раз меньше теплопроводности алюминия. Од- нако в условиях естественного охлаждения (в которых и работает абсолютное большин- ство технических устройств) этих значений оказалось вполне достаточно для уверенной замены этими пластиками алюминия. Возможность такой замены подтвержда- ется как теорией предельных значений ко- Рисунок 3. Принцип работы гидросенсорного кабеля 1 2 1 — медный провод; 2 — оболочка из электропроводящего полимера; 3 — волокнистый жгут, замыкающий оболочки; 4 — капля воды 3 4 Рисунок 4. Расположение радиаторов LED-светильника при фронтальном размещении Рисунок 5. Светильники с фронтальным охлаждением, изготовленным из трансэнергопластика «ТЕПЛОСТОК» (в середине — светильник с традиционной компоновкой, изготовленный из алюминия)