一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆及其制备方法。所述无机电缆包括多根合金导体、包覆在导体外侧的复合无机绝缘层、依次包覆在复合无机绝缘层外侧的复合屏蔽层；其中，所复合无机绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：高纯电熔氧化镁颗粒12％‑23％、气相沉淀氧化硅颗粒3％‑8％，六方氮化硼颗粒0.5％％‑2％、氧化铝颗粒0.1％‑3％、氧化铍颗粒0.02％‑2％，其余为氮化硅颗粒。根据本发明专利技术的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆，可显著提高绝缘材料的耐高温性能特别是高温绝缘电气性能，在800℃‑900℃的高温环境中的绝缘电阻良好，所传输的信号清晰，并可有效抵制干扰信号。

【技术实现步骤摘要】
一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆
本专利技术涉及配电与用电
，更加具体地，涉及一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆及其制备方法。
技术介绍
电线电缆作为能量和信号传输的元件，广泛应用于建筑电气、轨道交通、石油化工等各个领域。近年来随着航空航天、军用舰船、核电能源等领域的不断发展，特殊应用环境对于电线电缆的性能要求特别是耐高温性能也不断提高。高温信号电线电缆是航空航天、军用舰船、核电能源等高温或高辐射领域应用的重要元件，作为交变信号耦合线圈用和高温环境下传输信号用。传统的各类有机绝缘电缆如PVC、氟塑料、硅橡胶电缆的耐温能力有限，且在高温辐射环境中会迅速老化。一般的无机绝缘高温信号传输或信号耦合电缆工作温度都在500℃以下，相比各类有机电缆工作温度高很多，但随着应用环境的温度升高，其绝缘电阻呈数量级下降，且其护层对干扰信号屏蔽作用不大，干扰明显增加，有效信号时续时断甚至被“淹没”。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的示例性实施例提出了一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆及其制备方法。根据本专利技术的一方面，一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆，包括多根合金导体、包覆在合金导体外侧的复合无机绝缘层、依次以及包覆在复合无机绝缘层外侧的复合屏蔽层；所述复合屏蔽层为多层屏蔽层，由外到内依次为不锈钢屏蔽层、纯铁屏蔽层和无氧铜屏蔽层；其中，所述复合无机绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：高纯电熔氧化镁颗粒12％-23％、气相沉淀氧化硅颗粒3％-8％，六方氮化硼颗粒0.5％-2％、氧化铝颗粒0.1％-3％、氧化铍颗粒0.02％-2％，其余为氮化硅颗粒；所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；所述气相沉淀氧化硅颗粒、六方氮化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铍颗粒以及氮化硅颗粒的纯度为99.999％以上。根据本专利技术的示例性实施例，所述合金导体为镍钇铜合金。根据本专利技术的示例性实施例，所述高纯电熔氧化镁颗粒的平均粒径为25nm-20μm。根据本专利技术的示例性实施例，所述气相沉淀氧化硅颗粒、六方氮化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铍颗粒以及氮化硅颗粒的平均粒径为50nm-50μm。根据本专利技术的示例性实施例，所述复合无机绝缘层的常温绝缘电阻不小于1000GΩ，500℃时的绝缘电阻不小于800MΩ，800℃时的绝缘电阻不小于5MΩ，800℃时的分布电容小于150pf/m。根据本专利技术的另一方面，一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆及其制备方法包括：一、导体制备对多根合金导体进行校直、表面清理和干燥处理；二、复合绝缘层制备按重量百分比，对高纯电熔氧化镁颗粒12％-23％、气相沉淀氧化硅颗粒3％-8％，六方氮化硼颗粒0.5％-2％、氧化铝颗粒0.1％-3％、氧化铍颗粒0.02％-2％，其余为氮化硅颗粒进行混合、压制成型、1250℃高温烧结与恒温保存，得到复合绝缘瓷柱；三、复合屏蔽层制备不锈钢管表面处理、铁管表面处理、无氧铜管表面处理，干燥处理，按照由外到内依次为不锈钢管、铁管和无氧铜管的结构进行组装，得到复合屏蔽层；四、组装由内到外，依次将多根合金导体、复合绝缘瓷柱以及复合屏蔽层进行组装，得到第一半成品；五、第一半成品多道次拉拔与退火处理对第一半成品进行多道次的拉拔与退火处理，得到第二半成品；六、真空处理对第二半成品进行真空、冷却处理，得到第三半成品；七、第三半成品多道次拉拔与退火处理对第三半成品进行多道次的拉拔与退火处理，得到舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆。根据本专利技术的示例性实施例，对第一半成品进行多道次的拉拔与退火处理时，拉拔变形率为10％-30％，退火温度为550℃-680℃,退火时间1h-3h。根据本专利技术的示例性实施例，对第三半成品进行多道次的拉拔与退火处理时，拉拔变形率为10％-18％，退火温度为500℃-650℃,退火时间1h-2.5h。根据本专利技术的示例性实施例，对第二半成品进行真空、冷却处理时，在650℃温度下抽真空1h，然后充入氩气，进行冷却。与现有技术相比，本专利技术综合运用材料配比与组合，和/或配合改进的工艺组合与优化的工艺参数设置，制备耐高温性能、抗干扰效果优异的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆。本专利技术实施例提供的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆，采用复合绝缘材料，显著提高绝缘材料的耐高温性能特别是高温绝缘电气性能，在800℃-900℃的高温环境中的绝缘电阻良好，所传输的信号清晰；同时采用优化的结构设计和工艺控制，采用不锈钢、电工纯铁、无氧铜三层材料组成复合屏蔽层，有效抵制干扰信号。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术示例性实施例的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆包括多根合金导体A、复合绝缘层B、复合屏蔽层C，其中复合屏蔽层C由外到内依次包括不锈钢屏蔽层C3、纯铁屏蔽层C2和无氧铜屏蔽层C1。合金导体A可以是镍钇铜合金。根据本专利技术实施例的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆的制备方法将在以下实施例中阐述。实施例1一、导体制备采用镍钇铜合金导体，校直、表面清理和干燥处理；二、复合绝缘层制备按重量百分比：将纯度为99.999％以上且平均粒径为25nm的高纯电熔氧化镁MgO颗粒12％，纯度为99.999％以上且平均粒径为50nm的气相沉淀氧化硅SiO2颗粒3％、六方氮化硼BN颗粒0.5％、氧化铝Al2O3颗粒1％、氧化铍BeO颗粒0.08％，其余为氮化硅颗粒，进行配料；将复合绝缘材料混合、压制成型、1250℃高温烧结与恒温保存，得到复合绝缘瓷柱；三、复合屏蔽层制备钢管表面处理、铁管表面处理、铜管表面处理，干燥处理，按照由外到内依次为不锈钢管、铁管和无氧铜管的结构进行组装，得到复合屏蔽层；四、组装由内到外，依次将多根合金导体、复合绝缘瓷柱以及复合屏蔽层进行组装，得到第一半成品；五、第一半成品多道次拉拔与退火处理对第一半成品进行多道次的拉拔与退火处理，得到第二半成品；拉拔变形率为10％-30％，退火温度为550℃-680℃,退火时间2.5h。六、真空处理对第二半成品进行真空处理，在650℃温度下抽真空1h，然后充入氩气，冷却，得到第三半成品；七、第三半成品多道次拉拔与退火处理对第三半成品进行多道次的拉拔与退火处理，拉拔变形率为10％-18％，退火温度为500℃-650℃，退火时间2h，得到舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆。根据本实施例制得的舰船、航空航天、核电用高温复合屏蔽无机电缆的常温绝缘电阻不小于1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述高温复合屏蔽无机电缆包括多根合金导体、包覆在合金导体外侧的复合无机绝缘层、依次以及包覆在复合无机绝缘层外侧的复合屏蔽层；所述复合屏蔽层为多层屏蔽层，由外到内依次为不锈钢屏蔽层、纯铁屏蔽层和无氧铜屏蔽层；其中，所述复合无机绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：高纯电熔氧化镁颗粒12％‑23％、气相沉淀氧化硅颗粒3％‑8％，六方氮化硼颗粒0.5％‑2％、氧化铝颗粒0.1％‑3％、氧化铍颗粒0.02％‑2％，其余为氮化硅颗粒；所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；所述气相沉淀氧化硅颗粒、六方氮化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铍颗粒以及氮化硅颗粒的纯度为99.999％以上。

【技术特征摘要】
1.一种高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述高温复合屏蔽无机电缆包括多根合金导体、包覆在合金导体外侧的复合无机绝缘层、依次以及包覆在复合无机绝缘层外侧的复合屏蔽层；所述复合屏蔽层为多层屏蔽层，由外到内依次为不锈钢屏蔽层、纯铁屏蔽层和无氧铜屏蔽层；其中，所述复合无机绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：高纯电熔氧化镁颗粒12％-23％、气相沉淀氧化硅颗粒3％-8％，六方氮化硼颗粒0.5％-2％、氧化铝颗粒0.1％-3％、氧化铍颗粒0.02％-2％，其余为氮化硅颗粒；所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；所述气相沉淀氧化硅颗粒、六方氮化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铍颗粒以及氮化硅颗粒的纯度为99.999％以上。2.根据权利要求1所述的高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述合金导体为镍钇铜合金。3.根据权利要求1所述的高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述高纯电熔氧化镁颗粒的平均粒径为25nm-20μm。4.根据权利要求1所述的高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述气相沉淀氧化硅颗粒、六方氮化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铍颗粒以及氮化硅颗粒的平均粒径为50nm-50μm。5.根据权利要求1所述的高温复合屏蔽无机电缆，其特征在于，所述复合无机绝缘层的常温绝缘电阻不小于1000GΩ，500℃时的绝缘电阻不小于800MΩ，800℃时的绝缘电阻不小于5MΩ，800℃时的分布电容小于150pf/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王筱卿，姚家驹，
申请(专利权)人：王筱卿，
类型：发明
国别省市：上海,31