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摘要： 本文聚焦于江蘇省高純氧化鎂在礦用電纜護套領(lǐng)域作為耐高溫阻燃劑的探索與應(yīng)用。闡述了礦用電纜護套對材料性能的嚴苛要求，分析了高純氧化鎂的特性使其成為潛在優(yōu)質(zhì)阻燃劑的依據(jù)，詳細介紹了江蘇省在相關(guān)研發(fā)、應(yīng)用試驗方面的進展情況，探討了面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展前景，旨在為礦用電纜護套材料性能提升提供新的思路與技術(shù)支持，保障礦山作業(yè)電氣安全。

一、引言

礦山作業(yè)環(huán)境復雜惡劣，存在著高溫、粉塵、瓦斯等多重危險因素。礦用電纜作為電力傳輸?shù)年P(guān)鍵載體，其護套材料的性能至關(guān)重要，尤其是耐高溫與阻燃性能，直接關(guān)系到礦山電氣設(shè)備運行的可靠性與安全性。傳統(tǒng)的阻燃劑雖在一定程度上滿足需求，但存在諸多局限，如耐溫性不足、環(huán)保性欠佳等。在此背景下，江蘇省憑借其在材料科學領(lǐng)域的深厚底蘊與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，積極探索高純氧化鎂作為礦用電纜護套耐高溫阻燃劑的新路徑，力求為礦山行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的電纜護套解決方案。

二、礦用電纜護套的性能要求與挑戰(zhàn)

礦用電纜護套長期暴露于高溫、潮濕、腐蝕性氣體及機械磨損等極端條件中。從耐高溫角度看，礦山局部環(huán)境溫度可高達上百攝氏度，電纜運行時自身也會發(fā)熱，這就要求護套材料能長時間耐受高溫而不軟化、變形，確保電纜結(jié)構(gòu)完整與電氣性能穩(wěn)定。阻燃性能更是核心需求，一旦發(fā)生電氣故障或外部火源引燃，護套必須有效阻止火焰蔓延，防止火災(zāi)事故擴大，避免引發(fā)瓦斯爆炸等次生災(zāi)難。此外，護套還需具備良好的機械強度、柔韌性與耐腐蝕性，以適應(yīng)復雜的安裝、使用環(huán)境。

然而，現(xiàn)有礦用電纜護套材料多采用有機阻燃劑，在高溫下易分解失效，且可能釋放有毒氣體；無機阻燃劑則存在添加量大、與基體材料相容性差等問題，難以同時兼顧多項性能指標，這促使科研人員尋求新的突破，高純氧化鎂由此進入視野。

三、高純氧化鎂的特性優(yōu)勢

（一）優(yōu)異的耐高溫性能

高純氧化鎂具有極高的熔點（約 2800℃），在高溫環(huán)境下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易發(fā)生相變與降解，遠超一般礦用電纜護套所承受的溫度范圍，為電纜在高溫工況下穩(wěn)定運行提供堅實保障。

（二）杰出的阻燃特性

其阻燃機理主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，氧化鎂受熱分解時吸收大量熱量，降低周圍環(huán)境溫度，抑制可燃物達到著火點；另一方面，分解產(chǎn)物可形成一層致密的氧化鎂保護層，隔絕氧氣與可燃性氣體接觸，從根本上阻斷燃燒進程，實現(xiàn)高效阻燃。

（三）良好的絕緣與耐腐蝕性

氧化鎂本身是優(yōu)良的絕緣體，可增強電纜護套的電氣絕緣性能，減少漏電風險。同時，對礦山常見的酸堿等腐蝕性物質(zhì)具有較強的抵抗力，能延長電纜使用壽命，降低維護成本。

（四）與基體材料的適配潛力

相較于傳統(tǒng)阻燃劑，高純氧化鎂粒徑可控、表面活性高，通過合理的表面處理與配方優(yōu)化，能夠較好地分散在電纜護套的基體材料中，改善材料加工性能，提升整體力學強度，克服了部分無機阻燃劑因團聚導致性能劣化的弊端。

四、江蘇省在該領(lǐng)域的探索實踐

（一）科研攻關(guān)

江蘇省內(nèi)多所高校與科研機構(gòu)聯(lián)合企業(yè)，組建產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新團隊，開展高純氧化鎂作為礦用電纜護套耐高溫阻燃劑的專項研究。通過精細調(diào)控氧化鎂的制備工藝，成功開發(fā)出不同晶型、粒徑的高純氧化鎂產(chǎn)品，系統(tǒng)研究其在各類電纜護套基材（如橡膠、塑料）中的分散規(guī)律與作用機制。利用先進的表征手段，如掃描電子顯微鏡（SEM）、熱重分析（TGA）等，剖析氧化鎂與基材的界面結(jié)合狀態(tài)，為優(yōu)化配方提供理論依據(jù)。

（二）應(yīng)用試驗

在實驗室研究基礎(chǔ)上，江蘇省內(nèi)多家電纜制造企業(yè)積極參與應(yīng)用試驗。選取典型礦用電纜型號，將添加高純氧化鎂的護套材料進行實際電纜制作，模擬礦山采掘、運輸、提升等不同作業(yè)場景下的電纜運行工況，開展長時間的性能測試。結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)阻燃劑添加的電纜護套，采用高純氧化鎂的產(chǎn)品在耐高溫性能上提升顯著，經(jīng) 300℃高溫老化試驗后，護套硬度變化率降低[X]%，拉伸強度保持率提高[Y]%；阻燃性能達到國際先進標準，垂直燃燒試驗中，有焰燃燒時間縮短至[Z]秒以內(nèi)，且無滴落物、無毒氣產(chǎn)生，有效驗證了高純氧化鎂在礦用電纜護套領(lǐng)域的應(yīng)用可行性。

五、面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略

（一）挑戰(zhàn)

盡管高純氧化鎂展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但在實際推廣應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。一是成本問題，高純度氧化鎂的制備工藝相對復雜，導致其價格較高，使得電纜制造成本上升，部分礦山企業(yè)出于經(jīng)濟考量有所顧慮；二是大規(guī)模生產(chǎn)中的質(zhì)量控制難度較大，由于氧化鎂對雜質(zhì)敏感，在量產(chǎn)過程中如何確保每一批次產(chǎn)品性能穩(wěn)定一致，是亟待解決的關(guān)鍵問題；三是與現(xiàn)有電纜生產(chǎn)工藝的兼容性，部分老舊設(shè)備與工藝需調(diào)整優(yōu)化，以適應(yīng)高純氧化鎂添加帶來的材料特性變化。

（二）應(yīng)對策略

針對成本問題，一方面加大研發(fā)投入，優(yōu)化氧化鎂制備流程，開發(fā)低成本、高效率的合成技術(shù)；另一方面，通過政策扶持與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，推動上游原材料供應(yīng)規(guī)模化，降低采購成本。在質(zhì)量控制方面，建立嚴格的質(zhì)量標準體系與全流程監(jiān)控機制，從原料篩選、生產(chǎn)加工到成品檢測，每一個環(huán)節(jié)都實行精細化管理，運用智能化檢測設(shè)備實時監(jiān)測雜質(zhì)含量與產(chǎn)品性能指標。對于生產(chǎn)工藝兼容性，電纜制造企業(yè)應(yīng)加快設(shè)備升級改造，加強與材料供應(yīng)商的技術(shù)交流，共同研發(fā)適配新阻燃劑的加工工藝，確保平穩(wěn)過渡與高效生產(chǎn)。

六、未來發(fā)展前景

隨著礦山行業(yè)對安全生產(chǎn)與設(shè)備性能要求的持續(xù)提升，以及環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，高純氧化鎂作為綠色、高效的礦用電纜護套耐高溫阻燃劑，市場前景廣闊。在江蘇省先行先試的引領(lǐng)下，有望在全國范圍內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)化示范效應(yīng)，推動礦用電纜行業(yè)技術(shù)革新。未來，進一步深入研究高純氧化鎂與其他功能助劑的協(xié)同作用，開發(fā)多功能一體化的電纜護套材料，將成為重要發(fā)展方向；同時，結(jié)合 5G、智能化礦山建設(shè)需求，研發(fā)具有自感知、自修復功能的智能電纜護套，融入高純氧化鎂的耐高溫阻燃優(yōu)勢，將為礦山電氣系統(tǒng)注入全新活力，助力礦業(yè)安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，江蘇省對高純氧化鎂在礦用電纜護套領(lǐng)域耐高溫阻燃劑的探索，為解決礦山電纜護套性能瓶頸開辟了新思路，雖面臨挑戰(zhàn)，但通過各方努力，必將推動該技術(shù)走向成熟，為礦山行業(yè)筑牢電氣安全防線。