CN108053917A - 一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,包括以下步骤:使用常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔,使其截面减小、长度增加、强度提高,铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求在绞合导体的同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。使用》97.5wt%的Ni‑Cr25合金,在球磨机中进行球磨成粒度为‑300目的粉末,再加入粒度为‑200目的钼粉,再经过真空烧结炉,烧结压坯,在烧结压坯的过程中逐渐加入钨粉、电解铜粉、镍粉、铬粉和石蜡,在烧结成型后使用真空热压机压制成型,再通过吹塑工艺制成空心圆柱状。

Description

一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电缆制造领域,具体涉及一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线 之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通 电,外绝缘的特征,随着海洋工业的不断发展,电缆在海洋中的应用也越来越广泛,海水是 复杂的电解质溶液,并溶有一定量的氧,电化学腐蚀原理对海水腐蚀是适用的,而且大多数 金属材料在海水中都属于去极化腐蚀,即氧是海水腐蚀的去极化剂。海水腐蚀速率主要为 阴极氧的去极化所控制,在这种情况下腐蚀速率由氧到达金属表面的扩散步骤所控制。
发明内容
[0003] 本发明目的在于提供一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,使电缆在海水浸泡的环 境下使用,不会被腐蚀。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案: 本发明提供了一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,包括以下步骤: 步骤1:使用常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模 孔,使其截面减小、长度增加、强度提高,铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方 式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求在绞合导体的 同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。
[0005] 步骤2:使用》97.5wt%的Ni-Cr25合金,在球磨机中进行球磨成粒度为-300目的粉 末,再加入粒度为-200目的钼粉,再经过真空烧结炉,烧结压坯,在烧结压坯的过程中逐渐 加入钨粉、电解铜粉、镍粉、铬粉和石蜡,在烧结成型后使用真空热压机压制成型,再通过吹 塑工艺制成空心圆柱状。
[0006] 步骤3:取天然橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼,其辊距2-4mm,辊温控制在40-50 °C,塑炼3-5min得到塑炼胶。
[0007] 步骤4:混炼分两段进行,一段混炼先将制得的塑炼胶投入密炼机中,密炼l_2min; 然后开上顶栓加入大豆油、滑石粉、氧化锌、液体石蜡、辛基酚醛树脂、补强填料、硫化活性 剂份,密炼4-6min,排胶温度控制在110-130°C,经翻炼、按厚度6-10mm出片、常温冷却得到 一段混炼胶并停放8-10h;随后进行二段混炼,密炼机中投入一段混炼胶、硫化促进剂和硫 化剂混炼3-411^11,排胶温度控制在80-100°(:,经翻炼、按厚度6-10111111出片、常温风机冷却,即 得混炼橡胶。
[0008] 步骤5:在130-160°C,12-14MPa硫化条件下将超高分子量聚乙烯膜与橡胶共同硫 化30-60min,再进行脱模修整。
[0009] 步骤6:脱模修整成长条状橡胶后,将其包裹在中制得的空心圆柱上,并将连接处 采用高温热压的方式进行压合密封 步骤7:最后将中所得的电线芯穿入空心圆柱内,采用黏胶固定住即可。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案,所述真空热压机的最高温度为2300°C,常温为 22000°C,真空度为7*100_3Pa。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案,所述空心圆柱的内径为2cm-5cm之间。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案,所述球磨机为行星式高能球磨机,其转速最高 为250n/min〇
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案,所述硫化活性剂为氢氧化钙、油酸和三乙醇胺 中的一种或几种的混合物;硫化剂为硫磺,过氧化苯甲酰和氨基甲酸乙酯中的一种或几种 的混合物。
[0014] 作为本发明的一种优选技术方案,述补强填料为纳米炭黑、改性高岭土中的一种 或两种。
[0015] 本发明的技术方案中,采用普通模压一真空烧结工慧路线制备镍铬绷耐海水腐蚀 台融研究结果表明当烧绒温度不超过1330Γ时合金的相对密度、线收缩率、挝伸强度、硬度 和耐蚀性熊随烧绪温度的上升而缓慢增期当温度上升到1360°C时合盒的这些性能指标急 剧增加当温度上升到时烧结后的合金试样外形发生变形。所以经1360°C/2h真空烧结后台 余的性能在普通模压真空烧结中楚最好的,使用此方式制造出来的电缆保护层具有极高的 耐海水腐蚀能力,且还能抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等腐蚀类型,并且其电缆的橡胶套,耐 腐蚀性能强,,耐强酸强碱,不易发生取代反应,该橡胶宽温域适应性好,满足宽温域使用要 求。
[0016] 本发明的有益效果:使用此方式制造出来的电缆保护层具有极高的耐海水腐蚀能 力,且还能抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等腐蚀类型,并且其电缆的橡胶套,耐腐蚀性能强, 研究表明,固溶处理后的合金性能优于固溶处理前的,随着固溶温度上升,线缆合金护套的 塑性、强度、耐腐蚀性下降,固溶处理后合金性能提高主要是因为固溶处理后合金中的Cr、 Mo固溶程度加大,并且固溶处理还消除了一些对合金性能有害的金属间化合物,使其耐强 酸强碱,不易发生取代反应,该橡胶宽温域适应性好,满足宽温域使用要求,明显能够在海 水中取得良好的使用效果,市场竞争力极强。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式 [0018] 实施例1 本发明提供一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,包括以下步骤: 步骤1:使用常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模 孔,使其截面减小、长度增加、强度提高,铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方 式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求在绞合导体的 同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。
[0019] 步骤2:使用》97.5wt%的Ni-Cr25合金,在球磨机中进行球磨成粒度为-300目的粉 末,再加入粒度为-200目的钼粉,再经过真空烧结炉,烧结压坯,在烧结压坯的过程中逐渐 加入钨粉、电解铜粉、镍粉、铬粉和石蜡,在烧结成型后使用真空热压机压制成型,再通过吹 塑工艺制成空心圆柱状。
[0020] 步骤3:取天然橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼,其辊距2-4mm,辊温控制在40-50 °C,塑炼3-5min得到塑炼胶。
[0021] 步骤4:混炼分两段进行,一段混炼先将制得的塑炼胶投入密炼机中,密炼l-2min; 然后开上顶栓加入大豆油、滑石粉、氧化锌、液体石蜡、辛基酚醛树脂、补强填料、硫化活性 剂份,密炼4-6min,排胶温度控制在110-130°C,经翻炼、按厚度6-10mm出片、常温冷却得到 一段混炼胶并停放8-10h;随后进行二段混炼,密炼机中投入一段混炼胶、硫化促进剂和硫 化剂混炼3-411^11,排胶温度控制在80-100°(:,经翻炼、按厚度6-10111111出片、常温风机冷却,即 得混炼橡胶。
[0022] 步骤5:在130-160°C,12-14MPa硫化条件下将超高分子量聚乙烯膜与橡胶共同硫 化30-60min,再进行脱模修整。
[0023] 步骤6:脱模修整成长条状橡胶后,将其包裹在中制得的空心圆柱上,并将连接处 采用高温热压的方式进行压合密封 步骤7:最后将中所得的电线芯穿入空心圆柱内,采用黏胶固定住即可 实施例2 本发明提供一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,包括以下步骤: 步骤1:使用常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模 孔,使其截面减小、长度增加、强度提高,铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方 式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求在绞合导体的。
[0024] 步骤2:使用》97.5wt%的Ni-Cr25合金,在球磨机中进行球磨成粒度为-300目的粉 末,再加入粒度为-200目的钼粉,再经过真空烧结炉,烧结压坯,在烧结压坯的过程中逐渐 加入钨粉、电解铜粉、镍粉、铬粉和石蜡,在烧结成型后使用真空热压机压制成型,再通过吹 塑工艺制成空心圆柱状。
[0025] 步骤3:取天然橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼,其辊距2-4mm,辊温控制在40-50 °C,塑炼3-5min得到塑炼胶。
[0026] 步骤4:混炼分两段进行,一段混炼先将制得的塑炼胶投入密炼机中,密炼l_2min; 然后开上顶栓加入大豆油、滑石粉、氧化锌、液体石蜡、辛基酚醛树脂、补强填料、硫化活性 剂份,密炼4-6min,排胶温度控制在110-130°C,经翻炼、按厚度6-10mm出片、常温冷却得到 一段混炼胶并停放8-10h;随后进行二段混炼,密炼机中投入一段混炼胶、硫化促进剂和硫 化剂混炼3-411^11,排胶温度控制在80-100°(:,经翻炼、按厚度6-10111111出片、常温风机冷却,即 得混炼橡胶。
[0027] 步骤5:脱模修整成长条状橡胶后,将其包裹在中制得的空心圆柱上,并将连接处 采用高温热压的方式进行压合密封。
[0028] 步骤6:最后将中所得的电线芯穿入空心圆柱内,采用黏胶固定住即可。
Figure CN108053917AD00051
[0029] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对 前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在 本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护 范围之内。

Claims (6)

1. 一种耐海水腐蚀电缆材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:使用常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模 孔,使其截面减小、长度增加、强度提高,铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方 式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求在绞合导体的 同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形; 步骤2:使用》97.5wt%的Ni-Cr25合金,在球磨机中进行球磨成粒度为-300目的粉末,再 加入粒度为-200目的钼粉,再经过真空烧结炉,烧结压坯,在烧结压坯的过程中逐渐加入钨 粉、电解铜粉、镍粉、铬粉和石蜡,在烧结成型后使用真空热压机压制成型,再通过吹塑工艺 制成空心圆柱状; 步骤3:取天然橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼,其辊距2-4mm,辊 温控制在40-50°(:,塑炼3-51^11得到塑炼胶; 步骤4:混炼分两段进行,一段混炼先将步骤(3)制得的塑炼胶投入密炼机中,密炼1-2min;然后开上顶栓加入大豆油、滑石粉、氧化锌、液体石蜡、辛基酚醛树脂、补强填料、硫化 活性剂份,密炼4_6min,排胶温度控制在110-130°C,经翻炼、按厚度6-10mm出片、常温冷却 得到一段混炼胶并停放8-10h;随后进行二段混炼,密炼机中投入一段混炼胶、硫化促进剂 和硫化剂混炼3-4min,排胶温度控制在80-100°C,经翻炼、按厚度6-10mm出片、常温风机冷 却,即得混炼橡胶; 步骤5:在130-160 °C,12-14MPa硫化条件下将超高分子量聚乙烯膜与橡胶共同硫化30-60min,再进行脱模修整; 步骤6:脱模修整成长条状橡胶后,将其包裹在步骤(2)中制得的空心圆柱上,并将连接 处采用高温热压的方式进行压合密封; 步骤7:最后将步骤(1)中所得的电线芯穿入空心圆柱内,采用黏胶固定住即可。
2. 根据权利要求1所述的一种耐海水腐蚀电缆材料,其特征在于,所述真空热压机的最 高温度为2300°C,常温为22000°C,真空度为7*100_3Pa。
3. 根据权利要求1所述的一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,其特征在于,所述空 心圆柱的内径为2cm_5cm之间。
4. 根据权利要求1所述的一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法,其特征在于,所述球 磨机为行星式高能球磨机,其转速最高为250n/min。
5. 根据权利要求1所述的一种耐海水腐蚀电缆材料,其特征在于,所述硫化活性剂为氢 氧化钙、油酸和三乙醇胺中的一种或几种的混合物;硫化剂为硫磺,过氧化苯甲酰和氨基甲 酸乙酯中的一种或几种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的一种耐海水腐蚀电缆材料,其特征在于,所述述补强填料为纳 米炭黑、改性高岭土中的一种或两种。
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