CN105814648A - 经涂覆的架空导线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有涂层的表面改性架空导线，其允许导线在较低温度下工作。所述涂层包含约5％到约30％的无机粘接剂、约45％到约92％的填充剂、约2％到约20％的一种或多种辐射剂、以及约1％到约5％的稳定剂。

Description

经涂覆的架空导线

技术领域

本发明涉及具有涂层的表面改性架空导线，其允许导线在较低温度下工作。

背景技术

随着对电力的需求不断增长，对更高容量的输电线和配电线的需要也增加。输电线可传输的电力的量取决于电线的载流容量(安培容量)。电线的安培容量受到承载电流的裸线的最大安全工作温度的限制。超过该温度会造成对导线或导线附件的损坏。而且，导线因欧姆损耗和太阳的热量而被加热，并通过传导、对流和辐射而被冷却。由于欧姆损耗产生的热量根据欧姆损耗＝I²R的关系取决于通过导线的电流(I)和电阻(R)。电阻(R)本身取决于温度。更高的电流和温度导致更高的电阻，其又导致导线中更多的电损耗。

现有技术已经提出了几种方案。Simic的WO2007/034248公开了一种涂有光谱选择性表面涂层的架空导线。该涂层具有大于0.7的热辐射系数(E)、以及小于0.3的太阳辐射吸收系数(A)。Simic还要求表面需是白色的以获得较低的太阳辐射吸收系数。

DE3824608公开了一种具有黑色涂漆涂层的架空线缆，所述黑色涂漆具有大于0.6、优选地大于0.9的辐射系数。所述涂漆由塑料的(例如聚亚安酯)、和黑色的颜料制造。

FR2971617公开了一种涂有聚合物层的电导线，其辐射系数为0.7或更大，其太阳辐射吸收系数为0.3或更小。所述聚合物层由聚偏二氟乙烯(PVDF)和白色颜料添加剂制造。

FR2971617和WO2007/034248二者均需要白色的涂层，而白色的涂层由于耀眼(glare)且随时间变色而不被期望。DE3824608和FR2971617二者均需要聚合物涂层，而聚合物涂层由于其备受质疑的湿热老化特性而不被期望。

US20120074122Al公开了在烤箱中在加热中的元件上或附近涂覆高辐射系数的涂层，例如在US7105047和US6921431中可见的，从而调整辐射的热量。这些申请和专利通过引用合并于本文。

因此，仍然需要用于架空导线的耐久的、无机的、非白色涂层，该涂层允许导线在较低温度工作。

发明内容

导体的温度取决于许多因素，包括导体的电学性能、导体的物理性能和当地的天气状况。导体温度增加的一种方式是通过从太阳辐射吸收太阳的热量。吸收的热量的多少取决于导体的表面，即，表面的吸收系数(“吸收率”)。低的吸收率表明导体仅从太阳辐射吸收少量的热量。

降低导体温度的一种方式是通过辐射放热。所放出热量的多少取决于导体表面的辐射系数(“辐射率”)。高的辐射率表明导体相比于具有低辐射率的导线能够辐射更多热量。

因此，本发明的目的是提供一种架空导线，其包含辐射剂(emissivityagent)，根据ANSIC119.4-2004测试时，与不含辐射剂的同样的导线的温度相比，使用辐射剂能够降低导线的工作温度。辐射剂可直接并入到导线中、或涂覆在导线上。优选地，工作温度降低至少5℃。

根据本发明的各种实施例，架空导线使其暴露到环境的表面涂覆有涂层，该涂层包括高辐射率涂料，例如可从Emisshield,Inc.(Blacksburg,VA)获得的，该涂料沉积在暴露的表面上，从而改变导线表面的性能。涂层包含约5％到约30％的无机粘接剂，约45％到约92％的填充剂，约2％到约20％的一种或多种辐射剂，以及可选地，约1％到约5％的稳定剂。导线的涂层具有优越的附着力和柔性，使其能在反复弯折线缆期间抵抗剥落和破裂。

在本发明的优选实施例中，导线涂层在干重下包含约10％到约25％的硅酸钠，约55％到约75％的SiO₂干粉，约10％到约25％的B₄C，可选地约0.5％到约5.0％的氮化硼干重，和约0.5％到约2％的膨润土粉末。干燥成分可通过添加湿重约20％到约40％的去离子水而制备为湿的混合物。

在本发明的最优选实施例中，所使用的涂层按干重百分比包含约13％到约15％的硅酸钠，约69％的SiO₂干粉，约14％到约16％的碳化硼，和1.0％到约1.5％的膨润土粉末。干燥成分可添加湿重约36％到约38％的去离子水而制备为湿的水性混合物。

在本发明的另一最优选实施例中，所使用的涂层按干重百分比包含约13％到约15％的硅酸钠，约69％的SiO₂干粉，约13％到约15％的碳化硼干重，约1.0％到约2.0％的氮化硼干重，和约1.0％到约1.5％的膨润土粉末。干燥成分可添加湿重约36％到约38％的去离子水而制备为湿的混合物。

本发明的另一目的是提供一种在架空导线上涂覆无机柔性涂层的方法，与没有辐射剂的相同导线的温度相比，所述涂层能够降低导线的工作温度。

附图说明

结合考虑所附附图，参考之后的详细描述可更好地全面理解本发明及其诸多优点：

图1是根据本发明一个实施例的导线的横截面视图；

图2是根据本发明一个实施例的导线的横截面视图；

图3是根据本发明一个实施例的导线的横截面视图；

图4是根据本发明一个实施例的导线的横截面视图；

图5是针对给定的施加电流测量金属基板温度的测试设备的示意图；

图6是本发明的连续工艺的示意图；

图7是浸没模的横截面视图；

图8是浸没模的平面图；

图9是浸没模的剖视图。

具体实施方式

本发明提供了一种架空导线，其具有外涂层，在根据ANSIC119.4-2004进行测试时，相比于没有热辐射剂的相同的导线的温度，所述外涂层降低了导线的工作温度。所述热辐射剂可直接并入到导线中或涂覆在导线上。优选地，工作温度降低至少5℃。

在一个实施例中，本发明提供了一种具有表面涂层的裸露架空导线，以降低导线的工作温度，而不显著改变导线的电学或力学性能，例如电阻率、耐热老化性、电晕、断裂伸长率、拉伸强度和弹性模量。本发明的涂层包含约5％到约30％、优选约13％到约15％的无机粘接剂，约45％到约92％、优选约68％到约69％的填充剂，约2％到约20％、优选约14％到约17％的一种或多种辐射剂，以及可选地约1％到约5％、优选约1％到约1.5％的稳定剂。一旦所述涂层被涂覆到导线上并被干燥，则所述涂层的厚度优选地小于200微米、更优选地小于100微米、最优选地小于30微米。但是在任何情况下，所述厚度至少为5微米。根据本发明制造的涂料优选是非白色的。适用于本发明的涂料可从Emisshield，Inc.(Blacksburg，VA)获得。

如在本文使用的，除非另有说明，所有百分比(％)是重量对重量的百分比，也表示为重量/重量％、％(w/w)、w/w、w/w％或简单地％。另外，如本文使用的，术语“湿混合(wetadmixture)”是指热保护涂料的成分在溶液中的相对百分比，“干混合(dryadmixture)”是指在加水之前干燥的热保护涂料混合物的成分的相对百分比。换句话说，干混合百分比是在没考虑水的情况下存在的。湿混合是指溶液(具有水)中混合。“湿重百分比”是湿混合中的重量，“干重百分比”是干混合中的重量，而与湿重百分比无关。除非另有说明，本文提到的所有百分比是基于总成分的干重。

无机粘接剂优选是碱/碱土金属硅酸盐，其包括但不限于硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钙和硅酸镁。优选的无机粘接剂是硅酸钠。

填充剂优选是金属氧化物，其包括但不限于二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、氧化钙和氧化硼。优选的填充剂是二氧化硅。

辐射剂包括但不限于四硼化碳(碳化硼)、氮化硼、四硼化硅、碳化硅、二硅化钼、二硼化锆、铬酸铜、及金属氧化物，例如氧化铁、氧化镁、氧化锰、氧化铜铬和氧化铬及其衍生物。优选的辐射剂是碳化硼和/或氮化硼。

稳定剂包括但不限于膨润土、高岭土、镁铝硅土和稳定化的氧化锆。其他球土稳定剂可以在本文替代使用以作为稳定剂。优选的稳定剂是膨润土。

术语“总固体”是指硅土和碱土之和。重量比是最重要的硅酸盐的变量。所述比例确定产品的可溶性、反应活性和物理性能。所述比例是硅土对碱土的重量或摩尔比。密度是对总固体的一种描述，且其通常使用液体比重计确定。随温度增加，密度减小。在固体内容物增加时，密度增加。pH是硅酸盐成分和固体浓度的函数。由于硅土的强缓冲能力，硅酸盐的pH值并不真实地反应溶液的碱性内容物。这意味着硅酸盐溶液的pH保持恒定直到几乎完全中性化。硅酸盐溶液的缓冲能力随硅土对碱土的比例的增加而增加。

辐射剂可从多种来源获得。辐射率(Emissivity)是表面通过辐射放出热量的相对功率，并且是表面所放出的辐射能量相对于相同温度下的黑体所放出的辐射能量的比值。辐出度(Emittance)是每单位面积的本体所辐射出的能量。

优选地，稳定剂是膨润土粉末、管状铝氧、或镁铝硅土。膨润土粉末允许本发明制备好并在随后使用。不含膨润土粉末的本发明的制剂必须立即使用。膨润土例如可从AmericanColloidCompany(HoffmanEstates,IL)获得，如

一种或多种着色剂可以用在涂料成分中，优选是约0.02到0.2％的浓度(按总的干成分的重量)。着色剂可以是有机或无机颜料，其包括但不限于二氧化钛、金红石、钛、亚那廷(anatine)、板钛矿、镉黄、镉红、镉绿、橙钴、钴蓝、青天蓝、奥若林(aureolin)、钴黄、铜颜料、蓝铜矿、汉紫(Hanpurple)、汉蓝(Hanblue)、埃及蓝、孔雀石、巴黎绿、酞菁蓝BN、酞菁绿G、铜绿、铬绿、氧化铁颜料、血红、印度红、氧化红、土红、威尼斯红、普鲁士蓝、粘土颜料、土黄、黄赭、深褐、生赭、焦赭、海洋色颜料(群青、群青绿)、锌(锌白、铁酸锌)及其组合物。

在本发明的优选实施例中，导线涂层在干重下包含约10％到约25％的硅酸钠、约55％到约75％的SiO₂干粉、约10％到约25％的B₄C、可选地约0.5％到约5.0％的氮化硼干重，和约0.5％到约2％的膨润土粉末。干燥成分可添加湿重约20％到约40％的去离子水而制备为湿的混合物。

在本发明的最优选实施例中，所使用的涂层按干重百分比包含约13％到约15％的硅酸钠、约69％的SiO₂干粉、约14％到约16％的碳化硼、和1.0％到约1.5％的膨润土粉末。干燥成分可按湿重基准添加约36％到约38％的去离子水而制备湿的水性混合物。

在本发明的最优选实施例中，所使用的涂层按干重百分比包含约13％到约15％的硅酸钠、约69％的SiO₂干粉、约13％到约15％的碳化硼干重、约1.0％到约2.0％的氮化硼干重、和约1.0％到约1.5％的膨润土粉末。干燥成分可添加湿重约36％到约38％的去离子水而制备湿的水性混合物。

一旦涂覆在导线上并固化，则所述涂层提供柔性涂层，其在10英寸或更小直径的心轴上弯曲时未显示出可见裂纹。固化的涂层还是耐热的，并在325℃下老化1天和7天之后能通过相同的心轴弯曲测试。图1、2、3和4显示了根据本发明各种实施例的并入了光谱选择性表面的各种裸露架空导线。

如图1所示，本发明的裸露架空导线100通常包括一个或多个导线芯部110、围绕芯部的圆形横截面的导线120、以及光谱选择性表面层130。芯部110可以是钢、殷钢、碳纤维复合物、或为导线提供强度的任何其他材料。导线120是铜、铜合金、铝、或铝合金，所述铝合金包括1350型铝合金、6000系列铝合金、铝锆合金、或任何其他导电金属。如图2所示，裸露架空导线200通常包括圆形导线210和光谱选择性表面层220。导线210是铜、铜合金、铝、或铝合金，所述铝合金包括1350型铝合金、6000系列铝合金、铝锆合金、或任何其他导电金属。如图3所示，本发明的裸露架空导线300通常包括一个或多个导线芯部310、围绕芯部的梯形导线320、以及光谱选择性表面层330。芯部310可以是钢、殷钢、碳纤维复合物、或为导线提供强度的任何其他材料。导线320是铜、铜合金、铝、或铝合金，所述铝合金包括1350型铝合金、6000系列铝合金、铝锆合金、或任何其他导电金属。

如图4所示，裸露架空导线400通常包括梯形导线410和光谱选择性表面层420。导线410是铜、铜合金、铝、或铝合金，所述铝合金包括1350型铝合金、6000系列铝合金、铝锆合金、或任何其他导电金属。

涂料成分可在高速分散机(HSD)、球磨机、珠磨机中制造，或使用其他本领域已知的技术来制造。在一种优选实施例中，HSD用于制造涂料成分。为了制造涂料成分，在高速分散机中加入研磨剂、分散介质和表面活化剂(如果使用)，并制备溶液。热辐射剂、填充剂、稳定剂、着色剂和其他添加剂被缓慢地添加到溶液中。起初，使用低的搅拌速度以去除夹杂的空气，随后，速度逐渐增加到3000rpm。执行高速混合，直到在涂料中实现填充物和其他添加剂的期望的分散。

分散介质可以是水或有机溶剂。有机溶剂包括例如但不限于乙醇、酮、酯、碳氢化合物及其组合物。优选的分散介质是水。所形成的涂料混合物是悬浮液，总固体含量为约40-80％，优选约45-55％，更优选为约49-51％。在存储该混合物的过程中，固体颗粒会沉淀，因此，涂料混合物需要被搅动，并且进一步稀释以获得在转移到涂料涂覆器之前所需的粘性。

在本发明的实施例中，在涂覆涂料成分之前制备架空导线的表面。制备过程可以是化学处理、增压空气清理、热水或蒸汽清理、刷子清理、热处理、喷砂、超声、哑光、溶剂擦拭、等离子处理等。在优选方法中，架空导线的表面通过喷砂而哑光(deglare)。

涂料混合物成分可通过喷枪涂覆，优选地以10-45psi的压力喷涂，其通过空气压力控制。喷枪喷嘴优选地垂直于导线的方向(成大约90°角度)而放置，以在导线上获得均匀涂层。在具体情况下，两个或更多个喷枪可用于获得更有效的涂层。涂层厚度和密度通过混合物的粘度、喷枪的压力、和导线的走线速度(linespeed)来控制。在涂覆涂层期间，架空导线的温度优选保持在10℃到90℃，这取决于导线的材料。

替换地，涂料混合物可通过浸渍或使用刷具或辊具而涂覆到架空导线。在此，经清理和干燥的导线被浸渍到涂料混合物中，以允许混合物完全涂覆导线。导线随后从涂料混合物中移走并被允许干燥。

在涂覆之后，允许架空导线上的涂层借助于室温或高达325℃的更高温度挥发而干燥。在一种实施例中，通过将涂层直接暴露在火焰下而干燥涂层，这使得涂层暴露于强烈但短暂(约0.1-2秒，优选约0.5-1秒)的加热。

所开发的涂层可用于已经安装的和当前正在使用的架空导线。可通过用于自动涂覆或半自动涂覆的机器人系统涂覆现有的导线。自动系统功能通过三个步骤实现功能：1.清理导线表面；2.在导线表面上涂覆涂层；以及3.干燥涂层。

出于降低温度的目的，本发明的表面改性可用于裸露架空导线的附件、以及与裸露架空导线输电和配电相关的产品和部件，例如终端/末端产品、拼接/连结产品、导线悬架和支撑产品、以及导线和压缩装配件的修理部件。这些产品可从许多制造商商业地获得，例如OH州Cleveland市的PreformedLineProducts(PLP)和SC州Duncan市的AFL。

涂层可以通过多种方式涂覆到导线。可以在单个的导线组装成裸露架空导线之前在单个导线上涂覆涂层。在此，可以使导线的所有绞线被涂覆，或者更经济地，仅使导线的最外侧的绞线涂层被涂覆。替换地，涂层可仅涂覆到裸露架空导线的外表面。在此，可涂覆其整个外表面或其一部分。

涂层可以以批量、半批量的工艺或以连续的工艺涂覆。连续工艺是优选的。图6示出了用于本发明的优选的连续工艺。在进入卷辊102之后，在涂覆单元106中涂覆涂层之前，导线112经由预处理单元104经过表面制备过程。在涂层涂覆之后，导线可以经由干燥/固化单元108干燥。一旦干燥，线缆绕在辊子110上。

在预处理单元104中，优选地，导线112的表面通过介质喷砂而制备。优选的介质是砂，但是，玻璃珠、钛铁矿、钢球也可使用。介质喷砂之后是空气擦拭，以将颗粒材料从导线112吹离。空气擦拭包括在导线112上以一定角度且沿与导线112行进方向相反的方向喷射空气。喷射空气形成360°的空气环，其附着到导线112周围并以高速的空气擦拭其表面。在这种情况下，随着导线离开预处理单元104，导线112上的任何颗粒被擦拭并被吹回到预处理单元104中。空气喷射通常工作在约60到约100psi的压力下，优选约70-90psi，更优选约80psi。空气喷射的(离开喷嘴的)速度优选为约125mph到约500mph，更优选约150mph到约400mph，且最优选约250mph到约350mph。在空气擦拭之后，导线表面上尺寸大于10微米的颗粒的数量低于每平方英尺导线表面1000个，优选小于每平方英尺导线表面100个。在空气擦拭之后，导线优选被加热，例如通过加热烤箱、UV、IR、电子束、火焰等。加热可通过单个或多个单元实现。在优选实施例中，通过直接施加火焰而干燥/固化。在此，线缆直接穿过火焰，以加热线缆表面到环境温度以上的温度。预处理中的高的加热温度允许随后的干燥/固化单元中的低的加热温度。然而，加热不应太强烈，否则会影响涂层的质量(例如粘结、平坦性、起泡等问题)。在此，优选的是导线不被加热到约140℃以上，更优选不被加热到约120℃以上。

一旦导线112的表面被制备，则其被准备好用于涂层。涂层过程在涂层单元中发生，其中，线缆穿过浸没模(floodeddie)，其将涂料的悬浮液沉积在经制备的表面上。图7-9显示了环形浸没模200。涂料悬浮液经由管206送到模具200。随者导线112穿过浸没模200的中心开口204，涂料悬浮液经由模具200的内表面202中的开口端口涂覆导线112。优选地，浸没模200包含一个或多个，优选两个或更多，更优选为四个开口端口，其绕内表面202的周向均匀间隔开。一旦导线112离开浸没模，其随后经过另一空气擦拭，以移除多余的涂料悬浮液并将涂料均匀围绕导线遍布。在铰制导线的情况下，空气擦拭允许涂料渗透到导线表面上的铰线之间的沟槽。该空气擦拭优选在与预处理单元104中进行空气擦拭的相同情况下操作。

一旦导线112被涂覆，其经过干燥/固化单元108。干燥/固化可通过空气，或通过使用高达1000℃的热空气和/或约9英尺/min到约500英尺/min(优选约10英尺/min到约400英尺/min)之间的走线速度来实现，走线速度的选择取决于用于导线中的金属合金。干燥过程可以是逐渐干燥、快速干燥或直接施加火焰。干燥或固化也可通过其他技术实现，例如加热烤箱、UV、IR、电子束、化学方式、或液体喷溅等。干燥可通过单个或多个单元实现。其也可以是垂直的、或水平的、或沿特定的角度。在优选实施例中，通过直接施加火焰而引发干燥/固化。在此，线缆优选地直接穿过火焰，以加热线缆表面到约300℃，优选约150℃的温度。一旦干燥/固化，经涂覆的导线绕在辊子110上以用于存放。

连续工艺如果针对单根的绞线(代替整个线缆)操作，则优选在约2500ft/min，优选约9到约2000ft/min，更优选约10到约500ft/min，最优选约30到约300ft/min的走线速度下操作。

本发明的架空导线涂层可用在复合芯部的导线设计中。复合芯部导线因其在更高工作温度和更高强度-重量比下具有更低的下垂而被使用。由于涂层而降低导线工作温度可进一步降低导线的下垂并且降低复合材料中聚合树脂的降解。用于复合芯部的示例例如可在美国专利NO.7,015,395、NO.7,438,971和No.7,752,754中找到的，通过引用将这些文件合并于本文。

经涂覆的导线具有改善的热量耗散。辐射率是表面通过辐射放出热量的相对功率，并且是通过表面放出的辐射能量相对于相同温度下黑体放出的辐射能量的比率。辐出度是每单位面积的本体辐射出的能量。辐射率例如可通过Lawry等人的美国专利申请No.2010/0076719公开的方法测量，其通过引用合并于本文。

虽然没有进一步描述，但是本领域技术人员使用上文的描述和下文的说明性示例可以制造和利用本发明，并可以实施要求保护的方法。下文的示例用于描述本发明。应理解本发明并不限于这一示例中描述的具体情况和细节。

示例

制造十一种(11)涂层成分(试样1、试样2、试样3、试样4、试样5、试样6、试样7、试样8、试样9、试样10和试样11)。试样1包含具有13-15％硅酸钠、68-69％的二氧化硅粉末、14-16％的碳化硼、和1-1.5％的膨润土粉末的干燥混合物。

试样2包含13-15％的硅酸钠、68-69％的二氧化硅粉末、13-15％的碳化硼、1-2％的氮化硼、和1-1.5％的膨润土粉末。

试样3-7包含干粉比重12-17％的B₄C、干粉比重60-70％的SiO₂，干粉比重15-20％的聚硅酸，湿重20-25％的DI水。总固体含量为大约50％。

试样8-11包括干粉比重10-15％的B₄C，干粉比重7-13％的TiO₂、干粉比重1-5％的硅藻土、干重30-40％的丙烯酸类聚合物、以及湿重30-50％的DI水。总固体含量为大约50％。

上述成分在样品基板上涂覆并固化。涂层的最终厚度为大约1mil。

经涂覆的基板随后被测试温度的降低。电流穿过具有1mil涂层厚度的金属基体和未经涂覆的金属基体，以测量涂层的性能改善。测试设备显示在图5中，且主要包括60Hz交流电流源、真RMS钳式电流计、温度数据采集装置和计时器。测试在68"宽×33"深的带窗安全封壳中进行，以控制样品周围的空气运动。排放罩位于测试设备上方64"的位置，用于通风。

用于测试的样品经由计时器控制的继电器触点与电流源串联。计时器用于启用电流源且控制测试的持续时间。流经样品的60Hz交流电流通过真RMS钳式电流计监测。热电偶用于测量样品的表面温度。通过弹簧钳，热电偶的末端牢固地保持与样品的中心表面接触。在测量经涂覆的样品的情况下，移除热电偶与样品接触的区域处的涂层，以获得对基板温度的准确测量。热电偶温度被数据采集装置监测，以提供连续的温度变化记录。

在相同实验条件下，在该测试设定中，针对温度上升来测试经涂覆的线缆样品。电流被设定在期望水平，且在测试期间被监测，以确保恒定的电流流经样品。计时器被设定为期望值，温度数据采集装置被设定为以每秒读取一次的记录间隔来记录温度。

用于未经涂覆和经涂覆的样品的金属部件为相同来源的材料且多数是铝1350。未经涂覆的样品的最终尺寸是12.0"(L)×0.50"(W)×0.027"(T)。经涂覆的样品的最终尺寸是12.0"(L)×0.50"(W)×0.029"(T)。厚度和宽度的增加是由于所涂覆涂层的厚度。

温度测试数据随后可从数据擦剂装置获取并用计算机分析。与未经涂覆的样品相比，经涂覆的样品的温度(以℃测量)相对于未经涂覆的样品所降低的％显示在表格1和2中。

通过将经涂覆的样品置于保持在325℃的空气循环流动的烤箱中1天和7天以测试涂层的热老化性能。在热老化完成之后，样品被置于室温21℃持续24小时。样品随后在尺寸从较大直径到较小直径的不同的圆柱心轴上弯曲，并且观察在每种心轴尺寸下涂层是否出现任何可见的裂纹。样品在10英寸和更小的直径的心轴上弯曲。在未观察到可见裂纹的情况下，样品被报告为“通过”最小的测试心轴尺寸。通过在涂层上锉试一系列已知硬度的锉具而执行锉试硬度试验。如果涂层未因磨锉而去除，则涂层硬度比锉具高。使用六种不同的锉具，硬度从HRC40到HRC65，HRC65最硬，HRC40最软。具体按照ASTMD3359-09而执行抽头附着力(tapadhesion)测试。心轴弯曲测试、锉试硬度测试、和抽头附着力测试结果显示在表格3-4中。本发明的成分显示了在热老化之前和之后的柔性、硬度和抽头附着力性能保持的平衡的优越性能。

尽管已经选择了具体实施例来展示本发明，但是，本领域技术人员应理解，在不脱离权利要求所述的本发明的范围内可以做出各种改变和修改。

Claims (24)

1.一种架空线缆，包括涂覆有涂层的裸露导线，所述涂层包含约5％到约30％的无机粘接剂、约45％到约92％的填充剂、和约2％到约20％的一种或多种辐射剂。

2.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，从包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钙和硅酸镁的组中选择无机粘接剂。

3.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，从包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、氧化钙和氧化硼的组中选择填充剂。

4.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，从包括四硼化碳(碳化硼)、氮化硼、四硼化硅、碳化硅、二硅化钼、二硼化锆、铬酸铜、氧化铁、氧化镁、氧化锰、氧化铜铬和氧化铬的组中选择辐射剂。

5.根据权利要求1所述的架空线缆，其进一步包括约1％到约5％的稳定剂。

6.根据权利要求5所述的架空线缆，其中，从包括膨润土、高岭土、镁铝硅土、管状氧化铝和稳定化的氧化锆的组中选择稳定剂。

7.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，所述涂层包含约13-15％的硅酸钠、约68-69％的二氧化硅粉末、约14-16％的碳化硼、和约1-1.5％的膨润土粉末。

8.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，所述涂层包含约13-15％的硅酸钠、约68-69％的二氧化硅粉末、约13-15％的碳化硼、1-2％氮化硼、和约1-1.5％的膨润土粉末。

9.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，所述涂层的厚度小于约200微米。

10.根据权利要求1所述的架空线缆，其中，裸露导线包括一个或多个铜的、铜合金的、铝的、或铝合金的导线，所述铝合金包括1350型铝合金、6000系列铝合金、或铝-锆合金、或任何其他导电金属。

11.一种用于制造表面改性的架空导线的方法，其包括步骤

a.制备裸露导线；

b.将液体涂料混合物涂覆在导线的表面上以形成经涂覆的导线，其中，所述液体涂料包括45-55％固体内容物，并且，所述固体内容物包含约5％到约30％的无机粘接剂、约45％到约92％的填充剂、和约2％到约20％的一种或多种辐射剂；以及

c.干燥经涂覆的导线。

12.根据权利要求11所述的方法，所述液体涂料包括约50％固体内容物，并且，所述固体内容物包含约13-15％硅酸钠、约68-69％二氧化硅粉末、约14-16％碳化硼、和约1-1.5％膨润土粉末。

13.根据权利要求11所述的方法，所述液体涂料包括约50％固体内容物，并且，所述固体内容物包含约13-15％硅酸钠、约68-69％二氧化硅粉末、约13-15％碳化硼、1-2％的氮化硼和约1-1.5％膨润土粉末。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤a包括对导线喷砂，并使经喷砂的导线经过空气擦拭的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，在空气擦拭之后，导线表面上尺寸大于10微米的颗粒的数量低于每平方英尺导线表面上1000个。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤a进一步包括在空气擦拭之后对导线加热的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过直接暴露于火焰加热。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤b包括让导线穿过浸没模、并随后经过空气擦拭。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浸没模包括环形部分，该环形部分具有裸露导线穿过其中的中心开口。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浸没模进一步包括用于将液体涂料混合物携带至所述模的管。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，浸没模包括开口端口，液体涂料混合物通过该开口端口沉积在导线上。

22.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤c包括加热导线。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，通过直接暴露于火焰而加热。

24.根据权利要求11所述的方法，其中，所述固体内容物进一步包含约1％到约5％的稳定剂。