CN107240745A - 一种超低损耗轻型航空射频电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低损耗轻型航空射频电缆及其制备方法，所述方法包括的步骤是：a.使用氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物管作为加强芯；b.将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成内导体；c.采用绕包装置在内导体上绕包微孔聚四氟乙烯带形成绝缘层；d.将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成外导体；e.使用氟塑料挤出装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物为护套层。该方法制备的电缆具有传输衰减小、电压驻波比小、屏蔽抗干扰性好等优点，而且电缆外径小、重量轻、耐高低温，特别适合在航空航天环境下使用。

Description

一种超低损耗轻型航空射频电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及航空航天通信电缆技术领域，具体地讲是一种超低损耗轻型航空射频电缆及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步，国防武器装备和微波通讯的不断发展，信号传输对射频电缆的衰减、电压驻波比及安全可靠性等性能要求越来越高。目前国内射频电缆存在传输损耗大、屏蔽抗干扰性差、耐环境性差等缺点，而且当前常用的内外导体均为金属或金属合金，导致该系列产品外径大、重量重，不利于航空航天对产品重量和空间的要求。在使用和运输中的多次弯曲会导致屏蔽效果下降，从而导致信号泄露或互相干扰，不利于信号传输的安全。使其应用范围受到很大限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种超低损耗轻型航空射频电缆及其制备方法，该电缆在航空航天环境下具有传输衰减小、电压驻波比小、屏蔽抗干扰性好等特点，同时具有外径小、重量轻、耐高低温等优点，能实现在特殊环境下信号的有效传输的同时降低线缆的重量和所占空间。
实现本发明的技术方案是：一种超低损耗轻型航空射频电缆，由内到外依次为加强芯、内导体、绝缘层、外导体和护套层；其特征在于：所述内导体为微纳米石墨烯内导体；所述绝缘层为微孔聚四氟乙烯带绕包绝缘层；所述外导体为微纳米石墨烯外导体。
所述内导体为将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯内导体；
所述外导体为将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯外导体。
所述加强芯为聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管状加强芯。
所述护套层为挤制聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物护套层。
一种超低损耗轻型航空射频电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.使用氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管作为加强芯；
b.将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成内导体；
c.采用绕包装置在内导体上绕包微孔聚四氟乙烯带形成绝缘层；
d.将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成外导体；
e.使用氟塑料挤出装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物为护套层。
所述步骤a中，氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管直径为φ0.1mm～φ0.25mm。
所述步骤b中，一次或重复操作数次以使内导体厚度不小于10μm。
所述步骤c中，确保绝缘层为绕包四层及以上微孔聚四氟乙烯带。
所述步骤d中，一次或重复操作数次以使外导体厚度不小于5μm。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用介电常数小的微纳米石墨烯材料和微孔聚四氟乙烯材料组合使用，进一步降低现有低损耗射频线缆在信号传输过程中的损耗，并大幅降低线缆的重量。
2、本发明制备的射频线缆所用材料均耐高低温，而且采用微纳米石墨烯和微孔聚四氟乙烯密度小，重量轻，特别适用于航空航天耐高低温、质量轻、所占空间小、抗干扰能力强等较高工作环境要求下的射频信号传输。
3、本发明创造性地将石墨烯乳液应用于电线电缆的生产中，并采用浸涂石墨烯乳液，然后竖直烘干的方法制作石墨烯导体层，确保石墨烯涂层厚度均匀一致，方法简便可行而且成本低，实用性强。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图。
图中标号：1—加强芯，2—内导体，3—绝缘层，4—外导体，5—护套层。
具体实施方式
如图1所示，一种超低损耗轻型航空射频电缆，由内到外依次为聚全氟乙丙烯管状加强芯1；将加强芯浸泡在石墨烯乳液中，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯内导体2，该微纳米石墨烯内导体厚度为20μm；绕包四层微孔聚四氟乙烯绕包带的绝缘层3；将绕包后电线浸泡在石墨烯乳液中，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯,外导体4，该微纳米石墨烯外导体厚度为10μm；最外层为四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物护套层5。
一种超低损耗轻型航空射频电缆制备方法包括以下步骤：
a.使用氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯管作为加强芯1；
b.将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成内导体2，重复操作使得石墨烯内导体的厚度为20μm；
c.采用绕包装置绕包两次微孔聚四氟乙烯带形成绝缘层3，搭盖率为50%~54%，确保绝缘层3为绕包四层微孔聚四氟乙烯带；
d.将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成外导体4，重复操作使得石墨烯外导体厚度为10μm；
e.使用氟塑料挤出装置挤出四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物为护套层5。
本发明的电缆，应用于航空航天等特殊环境，作为各类电子设备射频信号传输用线，具有外径小、重量轻、耐高温等特点及优良的电气、机械物理性能和化学稳定性。
本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种超低损耗轻型航空射频电缆，由内到外依次为加强芯、内导体、绝缘层、外导体和护套层；其特征在于：所述内导体为微纳米石墨烯内导体；所述绝缘层为微孔聚四氟乙烯带绕包绝缘层；所述外导体为微纳米石墨烯外导体。
2.根据权利要求1所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述内导体为将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯内导体。
3.根据权利要求1所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述外导体为将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成的微纳米石墨烯外导体。
4.根据权利要求1所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述加强芯为聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管状加强芯。
5.根据权利要求1所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述护套层为挤制聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物护套层。
6.一种超低损耗轻型航空射频电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.使用氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管作为加强芯；
b.将加强芯通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成内导体；
c.采用绕包装置在内导体上绕包微孔聚四氟乙烯带形成绝缘层；
d.将绕包后电线通过浸泡石墨烯乳液，然后竖直通过加热管烘烤固化后形成外导体；
e.使用氟塑料挤出装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物为护套层。
7.根据权利要求6所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述步骤a中，氟塑料挤塑装置挤出聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物管直径为φ0.1mm～φ0.25mm。
8.根据权利要求6所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述步骤b中，一次或重复操作数次以使内导体厚度不小于10μm。
9.根据权利要求6所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述步骤c中，确保绝缘层为绕包四层及以上微孔聚四氟乙烯带。
10.根据权利要求6所述超低损耗轻型航空射频电缆，其特征在于：所述步骤d中，一次或重复操作数次以使外导体厚度不小于5μm。
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