Ступенчатые сенсорные композиты для индикации силы сжатия при герметизации стыков

Аннотация

Исследован цветопеременный эффект при термостимулируемой усадке комбинированного пакета металлизированных, термоусадочных и двуосноориентированных пленок из термопластичных полимеров. Цветопеременный эффект возникает и может быть обнаружен лишь в поляризованном свете. В отсутствие поляризации света пакет линейно ориентированных термоусадочных и двуосноориентированных пленок является прозрачным и бесцветным, а слой металлизированной пленки монохромным. Экспериментально установлено, что в процессе термостимулируемой усадки прозрачной линейно ориентированной пленки поливинилхлорида обладающей двойным лучепреломлением коэффициент пропускания обычного и поляризованного света существенно различается, зависит от длины волны света и уровня внутренних напряжений в пленке. Это различие предложено использовать при изготовлении инновационного индикатора качества изоляции электрических контактов. В электротехнике существует необходимость «сглаживания» бросков напряженности электрического поля в области соединения кабелей и снижения трудоемкости процессов сборки пучка проводов. Разработке индикаторов и способов индикации (визуализации) сжимающих напряжений в области соединения проводов посвящено множество запатентованных технических решений, сочетающих использование механохромных полимерных композитов и электронных устройств. В настоящем исследовании показана возможность визуальной индикации внутренних напряжений сжимающих контакты по цвету многослойной изоляции из металлизированных, термоусадочных и двуосноориентированных пленок в поляризованном свете. Поляризованный свет, отраженный от зеркальной поверхности металлизированной пленки обусловливает эффект плеохроизма (появление яркой цветной окраски) вследствие интерференции электромагнитных волн на тонких прозрачных полимерных пленках составляющих «пакет изоляции» со ступенчатым слоем. Ступенчатый слой формируется спиральной намоткой «внахлест» дихроичной двуосноориентированной пленки полипропилена. В статье показан планируемый продуктовый результат исследований и приведен пример практического использования термоусадочных полимерных материалов в электротехнике. По спектрам отражения поляризованного света охарактеризован количественно переменный цвет многослойной изоляции с вешним слоем из пленки поливинилхлорида отечественного производства.