超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力配送電線電纜，尤其涉及一種超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜，該線纜適用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、核電發(fā)電機(jī)組、船舶動(dòng)力機(jī)組以及航天器動(dòng)力系統(tǒng)的強(qiáng)電電力配送。
【背景技術(shù)】
[0002]在航天器發(fā)射和運(yùn)行過程中，必然要經(jīng)受大氣層摩擦產(chǎn)生的高溫和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料產(chǎn)生的高溫。除了高溫環(huán)境對(duì)裝備的嚴(yán)苛要求外，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件和儀器設(shè)備需要能夠承受高溫熔變、機(jī)械振動(dòng)、化學(xué)物質(zhì)侵蝕等伴生危害。類似于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫特種裝備還有核電發(fā)電機(jī)組、船舶動(dòng)力機(jī)組等。為了給這些裝備中的儀器設(shè)備提供電力，就需要有一種能夠在高溫下傳送大功率電力同時(shí)能夠承受劇烈機(jī)械振動(dòng)和化學(xué)物質(zhì)侵害的特種線纜。
[0003]目前能夠在高溫250°C以下、低溫零下150°C以上應(yīng)用的柔性電線電纜有很多，但是在超過這個(gè)溫度范圍的環(huán)境下工作，電纜會(huì)很快老化并失效。
[0004]現(xiàn)有不少礦物質(zhì)絕緣線纜可以應(yīng)用于250°C以上的高溫環(huán)境中，有的甚至可以達(dá)到1000°C以上的部件中。但是現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣線纜需要有金屬套管或者陶瓷套管，如圖1所示，該絕緣線纜是在銅導(dǎo)體11與外面的陶瓷(或金屬)套管13之間裝有礦物質(zhì)絕緣粉末12，礦物質(zhì)絕緣粉末12比如陶瓷粉末。這種套管硬度極高但不易彎曲，安裝受到嚴(yán)格限制。因?yàn)樯a(chǎn)、安裝、運(yùn)輸?shù)纫蛩貙?duì)套管長(zhǎng)度的限制，所以礦物質(zhì)絕緣電纜長(zhǎng)度都不長(zhǎng)。還有，礦物質(zhì)絕緣線纜采用陶瓷粉末作為絕緣材料，陶瓷粉末過于松散，一旦套管松動(dòng)破損，就會(huì)泄漏造成電線電纜功能失效。然而，在航天器發(fā)射和運(yùn)行過程中要承受劇烈的震動(dòng)，現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣線纜應(yīng)用受到限制。中國(guó)專利200710098401.5公開了一種球形二氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法與應(yīng)用，并具體公開了球形二氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其中采用的球形二氧化硅的微粒的粒徑范圍為0.02-20微米，0.02-0.1微米是一種納米級(jí)二氧化硅材料。該發(fā)明專利利用原位聚合技術(shù)，將球型二氧化硅微粒與聚酰亞胺復(fù)合制備具有耐電暈性能的球型二氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜，該線纜具有抗震動(dòng)、耐曲撓和耐溫_200°C?+600°C的電力配送線纜，用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的電力配送。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜，包括導(dǎo)體、線芯絕緣層、屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層、外護(hù)套，所述導(dǎo)體外涂覆有礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜后再包覆線芯絕緣層構(gòu)成單根絕緣線芯，絕緣線芯外包屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層后外面再包覆外護(hù)套；
[0008]所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜為220級(jí)聚酰亞胺絕緣漆和納米級(jí)二氧化硅礦物質(zhì)粉末雜化薄膜；
[0009]所述導(dǎo)體為銅鎳合金；
[0010]所述線芯絕緣層為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織；
[0011 ]所述屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層為鎳錳銅合金金屬絲編織；
[0012]所述外護(hù)套為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層；
[0013]所述線纜在高溫真空環(huán)境下進(jìn)行預(yù)處理，將礦物質(zhì)復(fù)合膜涂覆層在高溫下裂解。
[0014]進(jìn)一步，所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜經(jīng)過600°C真空預(yù)處理后成為該復(fù)合膜裂解體。
[0015]進(jìn)一步，所述線芯絕緣層采用直徑在0.1?0.3mm之間的氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織而成。
[0016]再進(jìn)一步，所述線芯絕緣層的氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織絕緣層編織密度在98%以上，當(dāng)采用多層編織絕緣時(shí)編織密度在95%以上。
[0017]本實(shí)用新型超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜具有抗震動(dòng)、耐曲撓和耐溫-200°C?+600°C的電力配送線纜，用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的電力傳輸。該線纜具有較好的柔韌性，可以大長(zhǎng)度生產(chǎn)并可以在狹小的空間中彎曲安裝;該線纜具有更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，在受到外力沖擊損傷時(shí)，產(chǎn)品性能仍然穩(wěn)定可靠;在高溫、宇宙射線(宇宙風(fēng))襲擊、機(jī)械震顫、宇宙塵埃等特定環(huán)境中仍然正常工作?？朔爽F(xiàn)有耐高溫礦物質(zhì)絕緣電纜生產(chǎn)長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、柔韌性差不能彎曲安裝等缺點(diǎn)。
[0018]本實(shí)用新型的線纜主要構(gòu)件采用陶瓷纖維編織和銅鎳合金材料，在高溫和明火點(diǎn)燃的情況下不燃燒，有力的保證了航空安全。采用的絕緣材料具有極好的耐溫性能，可以在-200°C?+ 600°C的范圍應(yīng)用，線纜環(huán)保無毒。本實(shí)用新型的線纜可用于航空航天、耐高溫產(chǎn)品生產(chǎn)監(jiān)控、核動(dòng)力等領(lǐng)域，能為各種儀器儀表、制動(dòng)設(shè)備和動(dòng)力系統(tǒng)提供工作電流。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣電線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中:1導(dǎo)體，2礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜，3線芯絕緣層，4屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層，5外護(hù)套；11銅導(dǎo)體，12礦物質(zhì)絕緣粉末，13陶瓷(或金屬)套管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]參見圖2，一種超耐溫單芯柔性陶瓷絕緣鎧裝護(hù)套線纜，包括導(dǎo)體1、礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2、線芯絕緣層3、屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層4、外護(hù)套5，所述導(dǎo)體1外涂覆有礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2后再包覆線芯絕緣層3構(gòu)成單根絕緣線芯，絕緣線芯外包屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層4后外面再包覆外護(hù)套5。所述導(dǎo)體1為銅鎳合金，該銅鎳合金化學(xué)組分中銅的含量超過85%，雜質(zhì)含量不超過1%，其余為鎳，導(dǎo)體1為精細(xì)絞合柔軟銅鎳合金導(dǎo)體。所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2為絕緣漆和二氧化硅礦物質(zhì)粉末雜化薄膜，具體來說，所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2為220級(jí)聚酰亞胺絕緣漆和納米級(jí)二氧化硅礦物質(zhì)粉末雜化薄膜。所述線芯絕緣層3為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織。所述屏蔽鎧裝內(nèi)護(hù)套層4為鎳錳銅合金金屬絲編織，具體為退火柔韌鎳錳銅合金金屬絲編織屏蔽鎧裝層。所述外護(hù)套5為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。所述線纜在高溫真空環(huán)境下進(jìn)行預(yù)處理，將礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2涂覆層在高溫下裂解。所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜2為220級(jí)聚酰亞胺絕緣漆和納米級(jí)二氧化硅礦物質(zhì)粉末雜化薄膜，經(jīng)過600°C真空預(yù)處理后所述礦物質(zhì)粉末復(fù)合膜成為該復(fù)合膜裂解體。
[0024]所述導(dǎo)體1為銅鎳合金，該銅鎳合金化學(xué)組分中銅的含量超過85%，雜質(zhì)含量不超過1%，其余為鎳，該合金熔點(diǎn)約為1100°C。能為大功率強(qiáng)電電流提供可靠通道，確保線纜產(chǎn)品600°C以下高溫下不軟化、不變形、不會(huì)因高溫產(chǎn)生特高電阻影響電力傳輸;導(dǎo)體表面具有良好的圓整度和光滑度。
[0025]所述導(dǎo)體1外的線芯絕緣層3為陶瓷纖維繩編織而成，線芯絕緣采用直徑在0.1?
0.3mm之間的陶瓷纖維繩進(jìn)行編織而成，陶瓷纖維繩是由耐高溫氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維制成的。該編織絕緣層可根據(jù)線纜的工作強(qiáng)度增加編織層數(shù)以提高絕緣層的機(jī)械抗拉強(qiáng)度。氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維具有1200°C?2500°C的耐高溫性能。目前已經(jīng)在航空航天儀器儀表等電器中被采用做絕緣材料，并廣泛用于生產(chǎn)航空航天器中的耐熱零部件。
[0026]采用氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維，是利用其較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能。采用編織工藝生產(chǎn)制成的陶瓷纖維絕緣層的特種發(fā)動(dòng)機(jī)電力傳輸電纜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、柔韌性好、抗拉強(qiáng)度高、可以