CN103390448B - 一种航空航天用1000℃超高温导线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空航天用1000℃超高温导线及其制作方法，它包括有导体，复合绝缘层，导体采用镀镍铜合金绞合构成，复合绝缘层采用硅酸铝陶瓷纤维纱并浸渍无机氧化铝高温粘合剂经固化加热形成；本发明具有以下特点：导线具有优异的高温绝缘性能、高温耐电压性能、弯曲性能和对各类高温环境的适应性，并且结构简单、重量轻、体积小、柔性好，耐磨性强，易在狭窄空间内安装，能适用于航空航天、火箭发射、冶金化工等高温和超高温领域。

Description

一种航空航天用1000℃超高温导线及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种超高温导线，更具体地说是一种航空航天用1000℃超高温导线及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展，钢铁、冶金、热电、化工行业的不少设备、仪器、仪表及自动化流水线均需要在高温条件下工作，因而对安全、可靠的高温电线电缆需求量日趋增加，特别是航空航天、火箭发射等领域，显得尤为重要。

目前,近年来我国中温绝缘电线电缆已经初步获得解决，在高温(300～800℃)绝缘电线电缆方面已有一些研究和应用，但是对于1000℃及以上超高温场合电线电缆的设计和应用则有很大的困难，作为耐高温电缆绝缘的有机物在400℃以上时会发生融熔分解，根本不可能在1000℃以上超高温场合长期工作。

发明内容

本发明目的是提供一种航空航天用1000℃超高温导线及其制作方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明方案是：一种航空航天用1000℃超高温导线，它包括有导体，所述的导体外层包裹着复合绝缘层，导体采用镀镍铜合金绞合构成，复合绝缘层是由硅酸铝陶瓷纤维纱和无机氧化铝高温粘合剂组成。

硅酸铝陶瓷纤维纱密集的编织在导体表层，硅酸铝陶瓷纤维纱表面浸渍无机氧化铝高温粘合剂，二者加热固化形成复合绝缘层。

硅酸铝陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，按照其结构形态来说它属于非晶态纤维，它以工业氧化铝粉和硅石粉合成料为原材料，采用电弧炉熔融，经压缩空气喷吹成纤而成，其成分为三氧化二铝和二氧化硅(30％～55％)，该材料具有重量轻、耐高温、热稳定性好、热容小等优点。

所述的无机氧化铝高温粘合剂，其主要是由重量比为50％的基胶、15％的固化剂、35％的填料配比参合后在反应器中充分搅拌30～35min反应而成，其中基胶是磷酸二氢铝和模数等于3.3的硅酸钠的混合物，固化剂为胶体氧化镁和氧化铝，填料为氧化铝、钛酸钾纤维、二氧化硅。

一种航空航天用1000℃超高温导线制作方法如下：

①拉丝退火；拉丝机对镀镍铜合金熔炼进行拉丝，并对镀镍铜丝采用退火处理；

②镀镍铜金属绞合；将多个退火后的镀镍铜丝单线放置在绞线机的各放置盘中，通过分线板进入束合和收线盘的主机中，使单线转体旋转绞合制成导体；

③硅酸铝陶瓷纤维纱编织；在导体外层编织硅酸铝陶瓷纤维纱，硅酸铝陶瓷纤维纱采用进口wordwell16锭编织机编织，股线为5根硅酸铝陶瓷纤维纱，编织节距20.5mm，编织角62.3°，编后外径3.75mm，导体上硅酸铝陶瓷纤维纱编织密度不小于98％；

④粘合剂浸渍固化；编织过硅酸铝陶瓷纤维的导线经过装满无机氧化铝高温粘合剂的涂覆盒，然后经过过滤刷进行刷胶，使其形成0.1mm左右均匀涂覆的无机氧化铝高温涂层，随即进入设定温度为110℃的高温烘道进行干燥固化处理，最终形成所述的复合绝缘层；

⑤成品；将经过粘合剂浸渍固化后的导线冷却放置、收集即得成品。

本发明使用了高温下具有优良电绝缘性能的陶瓷纤维纱编织来组合成复合绝缘层，硅酸铝陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，按照其结构形态来说它属于非晶态纤维，它以工业氧化铝粉和硅石粉合成料为原材料，采用电弧炉熔融，经压缩空气喷吹成纤而成，其成分为三氧化二铝和二氧化硅(30％～55％)，该材料具有重量轻、耐高温、热稳定性好、热容小等优点，以硅酸铝陶瓷纤维为制作材料的硅酸铝陶瓷纤维纱在1260℃下仍具有优良的高温强度、抗拉强度、耐火吸音性能、隔热性和优良的抗酸及油、水汽腐蚀能力，更具有优异的耐超高温性、阻燃性和不延燃性，无机氧化铝高温粘合剂由耐火填料、载液、分散剂、无机结合剂配制成，非常适合于纤维制品间的粘结，采用无机氧化铝高温粘合剂与硅酸铝陶瓷纤维纱配合，在使用温度1400℃后回到常温仍具有要求的粘合力，不脱落。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明结构简单，生产加工更为便捷，兼具无机与有机化合物的特点，通过新型耐温材料优化组合和合理配比，提高电绝缘性能与结构稳定性。

2、耐超高温导线采用编织硅酸铝陶瓷纤维纱并浸渍无机氧化铝高温粘合剂经加热固化处理，形成复合绝缘层，使得产品具有良好的柔软性和弯曲性能，提高了产品的可移动性和适用性。

3、陶瓷纤维纱编织和无机高温粘合剂经高温固化后形成的复合绝缘层，提高了绝缘的强度，使得产品在1000℃高温下仍具有优良的高温强度、抗拉强度、耐火吸音性能、隔热性和优良的抗酸及油、水汽腐蚀能力，提高了产品对各种高温严酷环境的适应性，也提高了产品的使用安全性和使用寿命。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明结构剖面图。

图3是本发明制作工艺流程图。

其中：1、导体；2、复合绝缘层(硅酸铝陶瓷纤维纱编织+无机氧化铝高温粘合剂浸渍)；2.1硅酸铝陶瓷纤维纱；2.2无机氧化铝高温粘合剂。

具体实施方式

参见图1，本实用新型为一种航空航天用1000℃超高温导线制作方法，它包括有导体1，导体外层包裹着复合绝缘层2，导体1采用镀镍铜合金绞合构成，复合绝缘层2是由硅酸铝陶瓷纤维纱2.1和无机氧化铝高温粘合剂2.2组成。

硅酸铝陶瓷纤维纱2.1密集的编织在导体1表层，硅酸铝陶瓷纤维纱2.1表面浸渍无机氧化铝高温粘合剂2.2，二者加热固化形成复合绝缘层2。

一种航空航天用1000℃超高温导线制作方法如下：

①拉丝、退火；拉丝机对镀镍铜合金熔炼，使镀镍铜合金通过模具进行拉丝，并对镀镍铜丝采用退火处理；

②镀镍铜合金绞合；将多个退火后的镀镍铜丝单线放置在绞线机各放线盘中，通过分线板进入束合和收线盘的主机中，使单线转体旋转绞合制成导体；

③硅酸铝陶瓷纤维纱编织；在导体外层编织硅酸铝陶瓷纤维纱，硅酸铝陶瓷纤维纱采用进口wordwell16锭编织机编织，股线为5根40.5μm的硅酸铝陶瓷纤维纱，编织节距20.5mm，编织角62.3°，编后外径3.75mm，导体上硅酸铝陶瓷纤维纱编织密度不小于98％；

④粘合剂浸渍固化；编织过硅酸铝陶瓷纤维的导线经过装满无机氧化铝高温粘合剂的涂覆盒，然后经过过滤刷进行刷胶，使其形成一层0.1mm左右均匀涂覆的无机氧化铝高温涂层，随即进入设定温度为110℃的高温烘道进行干燥固化处理，最终形成所述的复合绝缘层；

⑤成品；将经过粘合剂浸渍固化后的导体冷却放置、收集制成成品。

具体实施例中，生产镀镍铜合金导体浸渍无机高温粘合剂粘合固化硅酸铝陶瓷纤维纱编织复合绝缘1000℃超高温耐热导线，单芯，标称截面积为4mm²，使用拉丝机对镀镍铜合金熔炼并进行拉丝，使镀镍铜合金通过直径0.37mm圆孔模具制成镀镍铜丝，再经退火处理降低合金属丝硬度，将37根退火后的0.37mm镀镍铜合金单线放置在绞线机各放线盘中，通过分线板进入束合和收线盘的主机中，使单线转体旋转绞合制成导体，在导体外层编织硅酸铝陶瓷纤维纱，硅酸铝陶瓷纤维纱采用进口wordwell16锭编织机编织，股线为5根硅酸铝陶瓷纤维纱，编织节距20.5mm，编织角62.3°，编后外径3.75mm，导体上硅酸铝陶瓷纤维纱编织密度不小于98％，编织过硅酸铝陶瓷纤维的导线经过装满无机氧化铝高温粘合剂的涂覆盒，然后经过过滤刷进行刷胶，使其形成一层0.1mm左右均匀涂覆的无机氧化铝高温涂层，随即进入设定温度为110℃的高温烘道进行干燥固化处理，最终形成复合绝缘层，然后将经过粘合剂浸渍固化后的导线进行冷却放置、收集即得成品。。

Claims (1)

1.一种航空航天用1000℃超高温导线制作方法，所述的航空航天用1000℃超高温导线包括有导体，复合绝缘层，所述的导体采用镀镍铜合金绞合构成，所述的复合绝缘层是由硅酸铝陶瓷纤维纱和无机氧化铝高温粘合剂加热固化形成，所述的硅酸铝陶瓷纤维纱密集的编织在导体表层，所述的硅酸铝陶瓷纤维纱表面浸渍无机氧化铝高温粘合剂，其特征在于：其制作方法步骤如下：

①拉丝、退火；使用拉丝机对镀镍铜合金熔炼，使镀镍铜合金通过模具进行拉丝，并对镀镍铜丝采用退火处理；

②镀镍铜合金绞合；将多个退火后的镀镍铜丝放置在绞线机各放线盘中，通过分线板进入束合和收线盘的主机中，使镀镍铜丝转体旋转绞合制成导体；

③硅酸铝陶瓷纤维纱编织；在导体外层编织硅酸铝陶瓷纤维纱，硅酸铝陶瓷纤维纱采用进口wordwell16锭编织机编织，股线为5根硅酸铝陶瓷纤维纱，编织节距20.5mm，编织角62.3°，编后外径3.75mm，导体上硅酸铝陶瓷纤维纱编织密度不小于98％；

④粘合剂浸渍固化；编织过硅酸铝陶瓷纤维的导线经过装满无机氧化铝高温粘合剂的涂覆盒，然后经过过滤刷进行刷胶，使其形成一层0.1mm均匀涂覆的无机氧化铝高温涂层，随即进入设定温度为110℃的高温烘道进行干燥固化处理，最终形成所述的复合绝缘层；

⑤成品；将经过粘合剂浸渍固化后的导线冷却放置、收集即得成品。