CN111192710A - 一种高速铁路用高性能熔敷导线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速铁路用高性能熔敷导线，其适于高速铁路用的熔敷导线，所述熔敷导线包括导线本体，以及导线熔敷层，所述导线熔敷层包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯，并且所述导线熔敷层包含占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt%至1.0wt%的低熔点金属粉末；任选地，所述导线熔敷层还可以包括0.1至0.5wt%的活性炭粉。具有本发明所述熔敷导线体系，特别是熔敷料组分的熔敷导线，更够更加出色的完成耐磨性和拉伸附着性。

Description

一种高速铁路用高性能熔敷导线
技术领域
本发明涉及并提供一种机电领域的导电材料，更具体地，本发明涉及一种适用于高速铁路产业链条上的导电材料。
背景技术
我国是世界上高速铁路最为发达的国家，高速铁路的相关配套设施的需求也与日俱增。不仅仅是高速铁路，近年来，国家加大基础设施建设投资力度，铁路、地铁、机场等基础设施迎来了新一轮的建设高峰，特别是高速铁路网的建设速度加快，预计到2020年，全国铁路营业里程达15万公里左右，五年增加值2.9万公里，其中高速铁路3万公里，五年增加值1.1万公里，复线率和电气化率分别达到60％和70％左右，基本形成布局合理、覆盖广泛、层次分明、安全高效的铁路网络。
在适用于电磁线生产加工过程中，不仅仅需要对聚亚酰胺薄膜进行均匀一致,无缝缺失的涂挂聚全氟乙丙烯浓缩液,此胶状物质密度大，带有气泡的聚全氟乙丙烯浓缩液在进行下一步生产时,会造成挂胶不均空位，从而降低了聚亚酰胺薄膜的质量,大大增加了产品的不良率。而且在高速铁路运行的线路中，会承载更大的拉伸力和严苛的磨损环境，因此对于适于高速铁路的导线的耐磨耐拉伸性能会提出更高的要求。
已有科学和工程工作者对于包覆导线做出研究。例如，中国专利申请CN101859615A公开了一种变压器线圈薄膜导线的薄膜叠包烧结方法，包括对铜扁线进行抛光打磨清洁处理；在铜扁线上叠包聚酰亚胺-氟46复合薄膜；对已经叠包薄膜的铜扁线进行高频烧结熔敷，使聚酰亚胺-氟46胶熔敷，温度控制在350～380℃。本发明提高了聚酰亚胺薄膜的附着性，避免了薄膜线在绕制线圈时的开裂现象，从而有效的提高了薄膜导线的绝缘性能和耐环境性能。本发明适用于电力机车牵引电机等大型电机变压器配套薄膜绕包线产品的薄膜叠包烧结。但是，实践中来看，该工艺的聚酰亚胺薄膜的附着性还不足以适用于高速铁路中的严苛的拉力和磨损环境。
因此，还有需求对于聚酰亚胺体系的包覆导线的耐磨性和抗拉伸抗剥落性能进行改善，以适用于高速铁路的严苛工作环境和更高的工作标准。
发明内容
由以上相关技术，本发明的一个方面在于提供一种适于高速铁路用的熔敷导线，解决上述问题中的一项或更多项的不足。特别是，本发明人出人预料的发现，具有本发明所述熔敷导线体系，特别是熔敷料组分的熔敷导线，更够更加出色的完成耐磨性和拉伸附着性。
根据本发明的一个方面，提供一种适于高速铁路用的熔敷导线，所述熔敷导线包括导线本体，以及导线熔敷层，其中所述导线熔敷层包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯，并且所述导线熔敷层包含占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt％至1.0wt％的低熔点金属粉末。
在本发明的实施方案中，由于Cu是最常用的大规模生产的导线，因此本发明技术方案的导线本体通常是由铜导线构成，本发明技术方案中所指的导线本体可以指不含涂层的和/或经过抛光处理的铜导线，也可称作裸铜线或裸导线。
在本发明的技术方案中，在通常的聚酰亚胺(或者包括氟46乳液) 的包覆体系中，加入少量的低熔点金属(熔点低于导线本体的金属，例如，铝或者锡等)，可以出人预料的增加熔敷导线的耐磨性和拉伸附着性，进一步更加适用于高速铁路运行的严苛环境。
在本发明一个优选的方案中，对于所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至 0.5wt％的粒度在约1000目至1500目之间的活性炭粉。
活性炭是本发明人另一个出人预料的发现。通常认为，活性炭是优良的导体材料而不会在绝缘材料(包覆绝缘层)中使用，而发明人却发现，少量加入包覆层中以细颗粒的活性炭(优选地1000目以上，更优选地1500 目或1500目以上)，可以增加包覆层的摩擦位点，提供的摩擦位点增强了导线的附着性和抗磨性。
在另一个可选的技术方案中，对于所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述导线本体为铜导线，所述低熔点金属粉末是指熔点低于铜的金属粉末。
进一步地，在本发明所述技术方案中所述低熔点金属粉末是金属铝粉或金属锡的粉末，优选地，所述低熔点金属粉末是铝粉。铝粉和锡粉是熔点相对于Cu的本体显著更低的金属，并且易于工业上获得和大规模的使用。而且铝粉和锡粉较容易地与已有的包覆薄膜导线的技术方案相结合，形成改进的生产工艺和步骤。
在可选的技术方案中，根据前述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述低熔点金属粉末占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt％至0.6wt％。
在本发明中，如以下将更加详述的，少量金属粉末的使用增强了聚酰亚胺覆层与导体本体之间的附着力，因此低熔点金属粉末起到提供“位点”和“增强”附着点的作用。发明人通过实验发现，当低熔点金属粉末占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt％至0.6wt％时，能够较好地提供增强附着力的效果，同时又尽可能减少绝缘包层中的导电性的增加，保证导线在高速铁路使用中的绝缘性能。
根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.2wt％的粒度在约1200目至1500目的活性炭粉。
同在前的发现相似，发明人通过生产实践发现，少量的粒度细致的活性炭粉有利于提供改善附着性的位点。然而，需要合理控制活性炭粉的加入量，当加入量提升时，绝缘层的导电性快速提升(由于活性炭粉与有机浆料的优异混合特性)，不利于包覆导线的绝缘性的保持。因此，在本发明的技术方案中，细颗粒活性炭粉的含量一般不超过导线熔敷层浆料总质量的0.5％wt，优选地保持在约0.1wt％至0.2wt％之间。即使少量的活性炭粉中的一部分可能在本发明实施的工艺中自燃或气化，但在导线产品中仍可能存在少量的含量约为0.1wt％至0.2wt％之间的活性炭粉。
根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，所述导线由包括以下步骤的制备工艺获得：
抛光预处理步骤，在所述抛光预处理步骤中，对于所述导线本体进行抛光预处理；导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层的聚全氟乙丙烯材料预热，使其呈液态乳状，加入约0.5wt％至1.0wt％的低熔点金属粉末，任选地，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.5wt％的粒度在约1000目至1500目的活性炭粉，将混合的材料搅拌均匀；导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成所述导线熔敷层；高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为350℃至400℃，或者控制高频烧结温度为650℃至700℃，导线牵引速度控制为5米/分钟至25米/分钟；以及收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
通过本工艺制备得到的熔敷导线，导线熔敷层的最外层主要成分是包绕的聚酰亚胺薄膜，在导线本体和包绕的聚酰亚胺薄膜之间存在中间层，所述中间层包括聚全氟乙丙烯、所加入的低熔点金属，以及任选地活性炭粉末。
本发明的制造方案中，可以无需大规模改变已有的聚酰亚胺导线包覆生产线，需要调整包覆的浆料的组分以及包覆导线的浆料的步骤即可。在高频烧结温度的控制方面，对于一般的技术方案，如果采用Sn作为低熔点金属粉末，控制高频烧结温度为350℃至400℃，同时可以施以较慢的导线牵引速度(例如导线牵引速度控制为5米/分钟至15米/分钟)；当使用Al作为较低熔点金属时，控制高频烧结温度为650℃至700℃，此时由于烧结温度高，聚酰亚胺薄膜体系容易分解不能长时间经受烧结温度，因此必须控制高速的导线牵引速度(例如20-25米每分钟)。在如下将更加详细描述的，控制高频烧结温度为在低熔点金属的熔点或略高于熔点，使得低熔点金属熔化附着在导线本体与有机包覆层之间形成抗剥落增强层。
在可选的方案中，所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.5wt％的粒度在约1000目至1500 目的活性炭粉至液态乳状材料中，并且，在所述导线熔敷层材料附着步骤中，还包括在氧气含量为3％至5体积％的高频烧结炉中退火的步骤。
氧气的含量控制是为了使得在高温下活性炭粉可能氧化形成空位点，但氧气的量必须施以控制，要保证有机包覆体系的聚酰亚胺和/或氟46乳胶体系不能失效。
在优选的方案中，本发明的制备工艺可以由以下步骤组成：
在所述抛光预处理步骤中，选用铜导线，对于所述铜的导线本体进行抛光预处理；导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层物料中的聚全氟乙丙烯材料预热，所述预热温度为350℃，使其呈液态乳状，加入约1.0wt％的金属铝(Al)粉末，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.2wt％的粒度为约1500目的活性炭粉，将混合材料搅拌均匀；退火步骤中，将上述导线熔敷层材料附着步骤中附着上述呈液态乳状的混合材料的导线先引入退火炉中，在400℃至500℃之间，氧气含量为3％体积至5％体积之间的氛围中退火；退火时间保持在10秒至30秒；随后实施导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成所述导线熔敷层；高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为650℃至670℃，导线牵引速度控制为20米/分钟至25米/分钟；以及收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
以下，将结合具体实施方式，对本发明的技术方案及优点做出更加详细的解释和说明。应当理解的是，说明书、具体实施方式中所呈现的内容，仅仅为了更加清楚地说明本发明的技术方案及其优点，并不对本发明的保护范围构成限制。本领域技术人员能够在说明书公开内容的基础上，针对各种合理的变换得到变化后的技术方案，只要不脱离本发明的精神，各种变化后的技术方案均应当理解为被包括在本发明的保护范围之内。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。
图1是本发明实施方案的适于高速铁路用的具有高抗剥离性质的熔敷导线的熔敷层和导线本体界面的扫描电子显微镜图片。
具体实施方式
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对发明的理解。
在具体实施方案的叙述之前，在本说明书中说明所采用的部分主要原料的来源已基本情况。需要说明的是，此处具体实施方式所述的原料来源是非限制性的，本领域技术人员能够根据本发明的启示和教导来选择适当的原材料以及测试设备进行相关的测试并能够获得相应的结果，对于没有说明具体生产厂商或者途径的原料，本领域技术人员更够根据本说明书的公开内容和需求选择满足相应需求的原材料作为反应起始物质。合成部分化合物的反应原料来自本发明前序步骤中合成的初次产品，这根据本发明的说明书的公开也是可以理解的。
主要生产和测试设备及步骤：
本发明的实验生产线中，高频烧结工艺采用德国洛卡斯公司的型号为“R2-RGB”的进口薄膜烧结机。
在浆料(本发明体系的包覆料)预热以及包覆工艺，采用湘潭华宇电炉制造有限公司、上海浦旭真空泵制造有限公司提供的XH-160-6系列真空退火炉；
扫描电子显微镜(SEM)测试采用日本JEOL公司生产的JSM-IT500HR 型测试设备，附带有测试点的EDS成分能谱测试功能。
本发明实施方案的导线检测，样品送东营市质量检测监督所，测试项目包括，尺寸，外观，弯曲特性，拉伸附着性，击穿电压，导体电阻等。所涉及的测量方法和标准包括但不限于GB/T 4074.2-2008；GB/T 3048.2-2007；GB/T 4074.3-2008；GB/T 4074.5-2008；GB/T230.1-2009 等。
实施例1
本实施方案采用了Cu作为导体本体，Al作为添加体系的低熔点金属材料。
步骤1，实施对于铜导线的抛光处理，对于所述铜的导线本体进行抛光预处理，去除可能存在的明显的氧化物层和其他杂质灰尘层；
步骤2，对拟定好的导线熔敷层材料进行预热(准备步骤)，在退火设备中，控制惰性气氛的条件下，将导线熔敷层的中的聚全氟乙丙烯材料预热呈液态乳状，在此，聚全氟乙丙烯乳液的质量与后续包绕的聚酰亚胺薄膜的质量比例控制在0.2：1至0.5:1下料，所述预热温度为350℃，加入占整个最终导线熔敷层质量的约1.0wt％的金属铝(Al)粉末，在保持惰性气氛条件下，将所述混合的材料搅拌均匀；
步骤3，导线熔敷层材料附着步骤，将经过导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；将附着所述混合材料的导线的表面进入薄膜烧结机前端进行包绕聚酰亚胺薄膜的步骤，形成所述导线熔敷层；
步骤4，高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为680℃，导线牵引速度控制为20 米/分钟，将经过上述牵引速度烧结并牵引的导线拉出设备，以及
步骤5，收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
经过实施例1制备的聚酰亚胺体系的适用于高速铁路运转使用的熔敷导线的主要测试结果参见表1。样品送样长度为5米。
表1：实施例1聚酰亚胺体系熔敷导线的主要测试结果(测试方法可参考相关国家保准和行业标准)
Figure RE-GDA0002440877210000071
从测试结果可以看出，虽然本发明的制造工艺中在绝缘层部分材料中掺杂进入了部分低熔点金属，但是没有影响导线的正常导电性能和绝缘性能。从导电电阻和击穿电压来看，本发明实施方案制造的熔敷导线完全能够适用于高速铁路运营所需要的导电要求。
另一方面，本发明工艺的熔敷导线获得了改善的和出人预料的拉伸附着性的性能。从表1中可以看出，测试标准要求当拉伸导线的长度超过原长度15％时，绝缘层失去附着的距离不得超过导体尺寸的b边(即5.31mm)，而实施例1方案中的熔敷导线实现了低至1.3mm的失附着性能，表明了优异而牢固的失附着性能。
本发明人不期望以任何理论形式和或原理来限制本发明。但发明人对于实施例1的导线样品的包覆膜与导线界面的剖面进行了扫描电子显微镜测试(SEM)以及电子能谱的测试。结果请参见图1。
从图1显示的图片来看，熔敷的以高分子材料为主的覆层(图1左上部分)与金属Cu导体的本体部分(图1的右侧部分)衔接紧密。同时仔细观察可以看出，在二者的接合区域，存在部分的浅色过渡区。对该过渡区(图1中黑色框的部分)进行选区EDS能谱成分测试后发现，该区域中检测出了相对富集的Al组分。这从一定程度上证实了，在过渡区域中存在的低熔点金属组分，在高频烧结工艺中产生部分熔融并富集在有机覆层(主要是氟46胶，以及聚酰亚胺覆层)和金属导体本体的衔接部上这促进了导线抗拉伸附着性的改善。
对比例1
发明人对于市售的杜邦防止电晕薄膜导线进行相同的测试。测试的主要结果如下。送检样品属于杜邦FCR系列的1.57*5.33系列的导线产品。
表2杜邦FCR系列的1.57*5.33系列的导线产品
Figure RE-GDA0002440877210000081
Figure RE-GDA0002440877210000091
从市售杜邦公司的样品来看，外观，电学性能等指标与本发明相似。但是，被测试对比样品的拉伸附着性(15％)的数据仅仅接近于b边的水平。也就是说，本发明实施方案的样品相比测试对比例1的样品的拉伸附着性显著优异。而对比例1的样品的包覆层组分与背景技术中所述的聚酰亚胺包覆膜的成分组成相近，由聚酰亚胺和氟-46组分组成包覆膜的成分。这也从一个角度验证了本发明实施方案所取得的在薄膜包覆的附着性与耐拉伸性能方面的改善。
实施例2
本实施与实施例1相似，方案采用了Cu作为导体本体，Al作为添加体系的低熔点金属材料。不同于实施例1的是，本实施方案在导线熔敷层材料的混合物中还加入了少量的活性炭细颗粒。在本实施方案中，对铜导线对于所述铜的导线本体进行抛光预处理。
接下来，实施导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层物料中的聚全氟乙丙烯材料预热，所述预热温度为350℃，使其呈液态乳状，加入约1.0wt％的金属铝(Al)粉末，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％的粒度为约1500目的活性炭粉，将混合材料搅拌均匀。
在附着上所述混合材料之后，实施导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料。
将上述导线熔敷层材料附着步骤中附着上述呈液态乳状的混合材料的导线先引入退火炉中，在约500℃下氧气含量为3％体积至5％体积之间的氛围中退火，退火时间控制在20秒左右(或约10秒至30秒之间)；随后，将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成所述导线熔敷层；
高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为约650℃，导线牵引速度控制为25米/分钟；在引线从高频烧结设备中拉出后，进行收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
在本实施方案中，对实施例2的样品进行相同于实施例1的测试。结果发现，在相似的电导率和略低的绝缘性的基础上，实施例2的样品取得了更优异的拉伸附着性(15％)性能，在导线尺寸相似的情况下，拉伸附着性(15％)性能(脱附距离)可低至0.9mm。发明人认为可能的解释是，活性炭粉的退火形成了更加有利于有机覆层与铜导体的附着位点，这进一步改善了拉伸附着性。
实施例3
在本实施方案中，实施与实施例1类似的方案，不同之处在于，在实施例3的各个实验过程中，使用锡粉(Sn)作为较低熔点的金属成分。为了避免不必要的赘述，表3中简要列出了实施例3的熔敷导线的实验路线主要参数和性能测试(拉伸附着性)。在实施例3中，主要需要实施不同的熔敷导线高频烧结温度，由于Sn具有更低的熔点，因此实施更低的烧结温度。其他未列出的实验项目和参数与实施例大体相同。
表3：实施例3(含Sn)的熔敷导线实施方案
Figure RE-GDA0002440877210000101
由实施例3的方案可以看出，使用Sn作为低熔点金属时，在高频烧结时可以使用较低的烧结温度，相应地也可以采用较慢的引线速度(例如可以执行5米至10米/分钟)。从拉伸附着性测试结果来看，同样取得了改善的效果。而整体的效果略低于使用Al作为低熔点金属时的效果。
根据本发明说明书记载的实施方案和技术内容，本发明至少可以提供以下技术方案：虽然本公开内容包括具体的实施例，但是对本领域的技术人员明显的是在不偏离本权利要求和其等同技术方案的发明要点和范围的情况下，可以对这些实施例做出各种形式上和细节上的替换或变动。本文中描述的实施例应被认为只在说明意义上，并非为了限制的目的。在每一个实施例中的特征和方面的描述被认为适用于其它实施例中的相似特征和方面。因此，本公开的范围不应受到具体的描述的限定，而是受权利要求技术方案的限定，并且在本权利要求和其等同物的范围内的所有变化被解释为包含在本公开的技术方案之内。
本发明至少提供以下技术方案：
1.一种适于高速铁路用的熔敷导线，所述熔敷导线包括导线本体，以及导线熔敷层，其特征在于，
所述导线熔敷层包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯，并且所述导线熔敷层包含占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt％至1.0wt％的低熔点金属粉末。
2.根据方案1所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.5wt％的粒度在约 1000目至1500目之间的活性炭粉。
3.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述导线本体为铜导线，所述低熔点金属粉末是指熔点低于铜的金属粉末。
4.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述低熔点金属粉末是金属铝粉或金属锡的粉末，优选地，所述低熔点金属粉末是铝粉。
5.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述低熔点金属粉末占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt％至0.6wt％。
6.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.2wt％的粒度在约1200目至1500目的活性炭粉。
7.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其特征在于，所述导线由包括以下步骤的制备工艺获得：
抛光预处理步骤，在所述抛光预处理步骤中，对于所述导线本体进行抛光预处理；
导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层的聚全氟乙丙烯材料预热，使其呈液态乳状，加入约0.5wt％至1.0wt％的低熔点金属粉末；同时，任选地，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.5wt％的粒度在约1000目至1500目的活性炭粉，将混合的材料搅拌均匀；
导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；
将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成完整的导线熔敷层；
高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为350℃至400℃，或者控制高频烧结温度为 650℃至700℃，导线牵引速度控制为5米/分钟至25米/分钟；以及
收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
8.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，在所述导线熔敷层准备步骤中加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.5wt％的粒度在约1000目至1500目的活性炭粉至液态乳状材料中，并且，在所述导线熔敷层材料附着步骤中，还包括在氧气含量为3％至5 体积％的高频烧结炉中退火的步骤，退火时间为10秒至30秒。
9.根据前述任一项方案所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述制备工艺包括以下步骤：
在所述抛光预处理步骤中，选用铜导线，对于所述铜的导线本体进行抛光预处理；
导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层物料中的聚全氟乙丙烯材料预热，所述预热温度为350℃，使其呈液态乳状，加入约1.0wt％的金属铝(Al)粉末，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt％至0.2wt％的粒度为约1500目的活性炭粉，将混合材料搅拌均匀；
导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；
将上述导线熔敷层材料附着步骤中附着上述呈液态乳状的混合材料的导线先引入退火炉中，在400℃至500℃之间、氧气含量为3％体积至 5％体积之间的氛围中退火；退火时间为10秒至30秒；
将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成所述导线熔敷层；
高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为650℃至680℃，导线牵引速度控制为20米 /分钟至25米/分钟；以及
收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。

Claims (9)

1.一种适于高速铁路用的熔敷导线，所述熔敷导线包括导线本体，以及导线熔敷层，其特征在于，所述导线熔敷层包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯，并且所述导线熔敷层包含占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt%至1.0wt%的低熔点金属粉末。
2.根据权利要求1所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt%至0.5wt%的粒度在约1000目至1500目之间的活性炭粉。
3.根据权利要求1或2所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述导线本体为铜导线，所述低熔点金属粉末是指熔点低于铜的金属粉末。
4.根据权利要求3所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述低熔点金属粉末是金属铝粉或金属锡的粉末，优选地，所述低熔点金属粉末是铝粉。
5.根据前述任一项权利要求所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述低熔点金属粉末占所述导线熔敷层总质量的约0.5wt%至0.6wt%。
6.根据前述任一项权利要求所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中所述导线熔敷层还包括占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt%至0.2wt%的粒度在约1200目至1500目的活性炭粉。
7.根据前述任一项权利要求所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其特征在于，所述导线由包括以下步骤的制备工艺获得：抛光预处理步骤，在所述抛光预处理步骤中，对于所述导线本体进行抛光预处理；导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层的聚全氟乙丙烯材料预热，使其呈液态乳状，加入约0.5wt%至1.0wt%的低熔点金属粉末；同时，任选地，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt%至0.5wt%的粒度在约1000目至1500目的活性炭粉，将混合的材料搅拌均匀；导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成完整的导线熔敷层；高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为350℃至400℃，或者控制高频烧结温度为650℃至700℃，导线牵引速度控制为5米/分钟至25米/分钟；以及收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
8.根据权利要求7所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，在所述导线熔敷层准备步骤中加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt%至0.5wt%的粒度在约1000目至1500目的活性炭粉至液态乳状材料中，并且，在所述导线熔敷层材料附着步骤中，还包括在氧气含量为3%至5体积%的高频烧结炉中退火的步骤，退火时间为10秒至30秒。
9.根据权利要求7或8所述的适于高速铁路用的熔敷导线，其中，所述制备工艺包括以下步骤：在所述抛光预处理步骤中，选用铜导线，对于所述铜的导线本体进行抛光预处理；导线熔敷层准备步骤，在惰性气氛中将导线熔敷层物料中的聚全氟乙丙烯材料预热，所述预热温度为350℃，使其呈液态乳状，加入约1.0wt%的金属铝（Al）粉末，在保持惰性气氛条件下，加入占所述导线熔敷层总质量的约0.1wt%至0.2wt%的粒度为约1500目的活性炭粉，将混合材料搅拌均匀；导线熔敷层材料附着步骤，将导线本体引入上述呈液态乳状的混合材料中，使导线本体上均匀附着所述混合材料；将上述导线熔敷层材料附着步骤中附着上述呈液态乳状的混合材料的导线先引入退火炉中，在400℃至500℃之间、氧气含量为3%体积至5%体积之间的氛围中退火；退火时间为10秒至30秒；将附着所述混合材料的导线的表面包绕聚酰亚胺薄膜，形成所述导线熔敷层；高频烧结熔敷步骤，对已经附着好导线熔敷层材料的导线进行高频烧结熔敷，控制高频烧结温度为650℃至680℃，导线牵引速度控制为20米/分钟至25米/分钟；以及收集步骤，在导线牵引出用于高频烧结熔敷的烧结机之后，进行卷绕收取，从而获得所述适于高速铁路用的熔敷导线。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677535B2 (en) * 2000-11-21 2004-01-13 Eilentropp Kg Electrical cable
CN101252033A (zh) * 2008-04-03 2008-08-27 江苏冰城电材有限公司 耐电晕聚酰亚胺薄膜制作绕组线的生产方法
CN105733111A (zh) * 2016-03-28 2016-07-06 王社兵 一种耐老化船用电力电缆
CN206806082U (zh) * 2016-08-31 2017-12-26 常州金方圆铜业有限公司 云母绕包薄膜熔敷铜扁线
CN107556661A (zh) * 2017-09-30 2018-01-09 四会市启德信息咨询服务有限公司 一种耐磨电缆料及其制备方法
CN108039231A (zh) * 2017-11-15 2018-05-15 扬州市德友线缆有限公司 超真空环境用聚酰亚胺绝缘同轴电缆及其制造工艺
CN109637742A (zh) * 2018-11-06 2019-04-16 浙江三行电气科技有限公司 一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677535B2 (en) * 2000-11-21 2004-01-13 Eilentropp Kg Electrical cable
CN101252033A (zh) * 2008-04-03 2008-08-27 江苏冰城电材有限公司 耐电晕聚酰亚胺薄膜制作绕组线的生产方法
CN105733111A (zh) * 2016-03-28 2016-07-06 王社兵 一种耐老化船用电力电缆
CN206806082U (zh) * 2016-08-31 2017-12-26 常州金方圆铜业有限公司 云母绕包薄膜熔敷铜扁线
CN107556661A (zh) * 2017-09-30 2018-01-09 四会市启德信息咨询服务有限公司 一种耐磨电缆料及其制备方法
CN108039231A (zh) * 2017-11-15 2018-05-15 扬州市德友线缆有限公司 超真空环境用聚酰亚胺绝缘同轴电缆及其制造工艺
CN109637742A (zh) * 2018-11-06 2019-04-16 浙江三行电气科技有限公司 一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺

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