CN111276287A - 一种耐拉伸耐高温航空航天电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐拉伸耐高温航空航天电缆及其制备方法，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；所述缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包，所述聚酰亚胺绕包中添加有纳米无机颗粒；所述复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，所述合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，所述氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸；本发明航空航天电缆各项性能优异，不仅满足所有航空航天电缆的性能要求，而且还兼顾到应用过程中可能存在的各种环境条件，具有极高的科技含量和应用前景。

Description

一种耐拉伸耐高温航空航天电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐拉伸耐高温航空航天电缆及其制备方法。
背景技术
电线电缆用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电线电缆亦简称为电缆，狭义的电缆是指绝缘电缆，它可定义为：由下列部分组成的集合体；一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电缆亦可有附加的没有绝缘的导体，电线电缆作为电力传输的主要载体，广泛应用于电器装备、照明线路、家用电器等方面，其质量的好坏直接影响到工程质量及人身财产安全。目前电线电缆种类多样，要根据自己的需要来采用合适的电线电缆。
航天航空作业时，由于用到电子器件多，需要通过电缆进行各部件的连接。出于工作环境的特殊性，该类电缆工作温度波动范围大，容易受到高温影响，如果电缆无法耐受高温，则很有可能引发火灾，造成重大经济损失和人身伤亡。
目前的航空航天电缆在高温下往往会加速老化，造成绝缘、隔热、抗拉扯性能均有不同程度的降低，影响使用，如何提供一种耐拉伸耐高温航空航天电缆成为目前的研究热点。
中国专利CN105845238A公开了一种抗拉耐低温银铜复合导体航空航天电缆，包括多股绝缘线芯和包覆在绝缘线芯外的外护套；每股所述的绝缘线芯由导体外挤包硅橡胶绝缘层构成，所述绝缘线芯与玻璃纤维绳一起绞合构成缆芯，所述缆芯由内至外依次包覆有屏蔽层、阻燃层以及内护套、网状尼龙层；所述导体由银铜合金导体和软铜束组成，所述软铜束绕包在银铜合金导体外。该发明电缆信号传输可靠、抗干扰能力强、具有良好的导电性、耐磨性和抗熔焊性，能确保航空航天设备在特殊环境中正常运行，提高航空航天设备的安全性，具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，能在-60℃至250℃下长期使用，其中的银铜合金导体由铜、银、石墨烯组成，但是石墨烯作为无机成分不经过改性处理与铜、银等金属相容性差，低温下可能会产生结晶甚至裂纹，不利于使用。
发明内容
为解决目前技术中的缺陷，本发明提供了一种耐拉伸耐高温航空航天电缆及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
所述缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包，所述聚酰亚胺绕包中添加有一定质量分数的纳米无机颗粒；
所述复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，所述合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，所述氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸；
所述耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶40-50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶20-26份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物8-12份、沉淀法白炭黑30-40份、胶易素T78 0.1-0.5份、一水硼酸锌5-10份、氧化锡15-20份、羟基硅油2-5份、海泡石3-6份、钛酸酯偶联剂 1-2份、微晶石蜡1-2份、硬脂酸3-5份。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的 Al2O3颗粒按一定重量比混合而成。
TiO2颗粒与Al2O3颗粒的重量比为3-6：1。
所述聚酰亚胺绕包中纳米无机颗粒的添加量为聚酰亚胺质量的20.5-21.3％。
所述耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5-10份、活性氧化铝2-8份、板状刚玉1-3份、硅微粉 2-3份、氧化镁4-6份、铝酸钙水泥0.1-1份、纤维膨胀剂0.1-0.2份、碱激发剂0.4-0.8份、硅酸钠15-20份。
所述耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5.5份、活性氧化铝4份、板状刚玉3份、硅微粉2.2份、氧化镁4份、铝酸钙水泥0.3份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.5份、硅酸钠 18份。
本发明还公开了一种耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将金属线绞合制成芯材；
(2)利用绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用绕包机进行复合隔热层绕包，其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将阻燃半导电布带层绕包玻璃纤维编制层外得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为10-15m、20-40m、20-40m、5-10m，温度分别为200-220℃、280-300℃、360-380℃、160-200℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
作为上述技术方案的进一步改进：
步骤(2)和步骤(3)中绕包机为立式绕包机或卧式绕包机，当为立式绕包机时绕包夹角为40°-65°，当为卧式绕包机时绕包夹角为15°-30°。
步骤(4)中烧结时，电缆胚材的牵引速度为1-1.5m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明航空航天电缆采用了内护层+外护层的结构，中间还设置有阻燃半导电布带层，阻燃半导电布带层起到了协同阻燃的效果，并提供屏蔽作用，克服了普通抗磁电缆普遍应用的合金带作为电磁屏蔽层使电缆重量大、硬度太高的缺陷；内护层选用添加有纳米无机颗粒的聚酰亚胺绕包，与纯聚酰亚胺绕包相比，聚酰亚胺分子链与无机颗粒网络间存在化学键联系，随着纳米无机颗粒含量的增加，聚酰亚胺绕包的热稳定性明显提高，主要是由于纳米级的无机颗粒在聚酰亚胺有机网络中形成连续的、完整的无机三维网络，两个网络以纳米无机颗粒为交联点相互贯穿，成为有机-无机互穿联网络，该互穿联网络的形成有效地限制了聚酰亚胺分子链段的受热运动，提升了对高温的耐受能力，外护层选用耐高温护套层+玻璃纤维编制层+复合隔热层绕包的结构，可以进一步提升隔热和绝缘的性能，不但可提高抗拉、抗侧压的能力，还能使电缆在局部受高热时把一部分热量传导到温度较低的区域，起到降低温度的效果，提高了电缆的局部耐热能力，本发明航空航天电缆各项性能优异，不仅满足所有航空航天电缆的性能要求，而且还兼顾到应用过程中可能存在的各种环境条件，具有极高的科技含量和应用前景。缆芯由导线与芳纶纤维绞合而成，芳纶纤维具有质地柔软，密度小，高强度，高模量，耐高温特点，在560度的温度下，不分解，不融化；其强度是钢丝的5— 6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2—3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的五分之一左右，因此，在缆芯中填充芳纶纤维，大幅提升了电缆的抗拉能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明航空航天电缆的结构图。
图中标号分别代表：
1-芯材、2-聚酰亚胺绕包、3-复合隔热层绕包、4-玻璃纤维编制层、5-阻燃半导电布带层、6-耐高温护套层、7-芳纶纤维。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀镍铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有20.5％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比5： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5.5份、活性氧化铝4份、板状刚玉3份、硅微粉2.2份、氧化镁4份、铝酸钙水泥0.3份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.5份、硅酸钠 18份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶42份、甲基乙烯基苯基硅橡胶25份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物9份、沉淀法白炭黑30份、胶易素T78 0.2份、一水硼酸锌6份、氧化锡18 份、羟基硅油4份、海泡石5份、钛酸酯偶联剂1份、微晶石蜡2份、硬脂酸5 份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法：
(1)将镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用立式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为40°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用立式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为40°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用立式绕包机绕包玻璃纤维编制层外，绕包夹角为40°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1.2m/min的速度进入烧结炉进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为15m、25m、30m、 10m，温度分别为210℃、300℃、380℃、180℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例2：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀镍铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有21％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比3：1 混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物6份、活性氧化铝4份、板状刚玉1份、硅微粉2份、氧化镁5份、铝酸钙水泥0.3份、纤维膨胀剂0.1份、碱激发剂0.5份、硅酸钠18 份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶25份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、沉淀法白炭黑30份、胶易素T78 0.1份、一水硼酸锌5份、氧化锡18 份、羟基硅油5份、海泡石5份、钛酸酯偶联剂1份、微晶石蜡1份、硬脂酸5 份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用立式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为65°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为15°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为15°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1.5m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为10m、40m、30m、 10m，温度分别为220℃、280℃、360℃、200℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例3：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀银铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有20.5％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比3： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物8份、活性氧化铝4份、板状刚玉1份、硅微粉3份、氧化镁5份、铝酸钙水泥0.1份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.6份、硅酸钠20 份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶45份、甲基乙烯基苯基硅橡胶20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、沉淀法白炭黑30份、胶易素T78 0.1份、一水硼酸锌10份、氧化锡 16份、羟基硅油5份、海泡石3份、钛酸酯偶联剂1份、微晶石蜡1.2份、硬脂酸5份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀银铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用立式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为65°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为30°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为30°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为12m、30m、40m、 5m，温度分别为200℃、280℃、380℃、160℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例4：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀银铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有21.3％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比6： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5份、活性氧化铝6份、板状刚玉3份、硅微粉2份、氧化镁5份、铝酸钙水泥0.2份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.5份、硅酸钠18 份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶24份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、沉淀法白炭黑30份、胶易素T78 0.2份、一水硼酸锌10份、氧化锡 16份、羟基硅油5份、海泡石3份、钛酸酯偶联剂1.2份、微晶石蜡2份、硬脂酸5份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用立式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为65°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为30°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为20°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为15m、20m、20m、 10m，温度分别为200℃、280℃、380℃、200℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例5：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀银铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有20.8％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比6： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物10份、活性氧化铝3份、板状刚玉2份、硅微粉2份、氧化镁5份、铝酸钙水泥0.3份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.6份、硅酸钠 20份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶24份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、沉淀法白炭黑35份、胶易素T78 0.5份、一水硼酸锌8份、氧化锡18 份、羟基硅油2份、海泡石6份、钛酸酯偶联剂1份、微晶石蜡1.5份、硬脂酸 5份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用卧式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为30°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为30°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为20°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1.5m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为15m、30m、30m、 10m，温度分别为210℃、300℃、380℃、180℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例6：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀银铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有20.5％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比5： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物10份、活性氧化铝4份、板状刚玉2份、硅微粉2.5份、氧化镁5份、铝酸钙水泥0.2份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.6份、硅酸钠 18份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、沉淀法白炭黑40份、胶易素T78 0.1份、一水硼酸锌8份、氧化锡16 份、羟基硅油5份、海泡石3份、钛酸酯偶联剂2份、微晶石蜡1份、硬脂酸5 份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用卧式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为15°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为15°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为15°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1.4m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为12m、40m、40m、 10m，温度分别为220℃、280℃、380℃、160℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
实施例7：
如图1所示：一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包；芯材包括多条镀银铜合金线绞合而成，聚酰亚胺绕包中添加有21.3％质量分数的纳米无机颗粒，该纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按重量比重量比6： 1混合而成；
复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸，复合隔热绕包持续高温1000℃承受时间≥30min；
其中，耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物10份、活性氧化铝8份、板状刚玉3份、硅微粉3份、氧化镁6份、铝酸钙水泥1份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.8份、硅酸钠20 份。
耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶26份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、沉淀法白炭黑40份、胶易素T78 0.5份、一水硼酸锌10份、氧化锡 20份、羟基硅油5份、海泡石6份、钛酸酯偶联剂2份、微晶石蜡2份、硬脂酸 5份。
上述耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条镀镍铜合金线绞合制成芯材；
(2)利用卧式绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，绕包夹角为30°；将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用卧式绕包机进行复合隔热层绕包，绕包夹角为30°；其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将导电布带层利用卧式绕包机绕包在玻璃纤维编制层外，绕包夹角为30°；得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引以1.5m/min的速度进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为15m、40m、40m、 10m，温度分别为220℃、300℃、380℃、200℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
性能测试：
对本发明实施例1、2、3中的航空航天电缆进行性能检测，检测结果及相关数据如下表1所示：
表1：
Figure BDA0002383406070000161
由上表1可知，本发明航空航天电缆各项性能优异，常温绝缘电阻、高温绝缘电阻极高，具有良好的电气性能，不仅满足所有航空航天电缆的性能要求，而且还兼顾到应用过程中可能存在的各种环境条件，另外，本发明实施例4、5、6、 7中的航空航天电缆各项性能也均满足性能要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，包括从外至内的耐高温护套层、阻燃半导电布带层绕包、玻璃纤维编制层、复合隔热层绕包和缆芯；
所述缆芯包括由多条导线绞合而成，所述导线间填充有芳纶纤维，所述导线包括芯材以及包覆在芯材外部的聚酰亚胺绕包，所述聚酰亚胺绕包中添加有一定质量分数的纳米无机颗粒；
所述复合隔热层绕包包括合成云母纸基材，所述合成云母纸基材的两面均通过耐高温无机粘结剂粘附有氧化铁红硅胶带，所述氧化铁红硅胶带的外侧通过耐高温无机粘结剂粘附有玻璃纸；
所述耐高温护套层包括以下重量分数的成分组成：
丁腈橡胶40-50份、甲基乙烯基苯基硅橡胶20-26份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物8-12份、沉淀法白炭黑30-40份、胶易素T78 0.1-0.5份、一水硼酸锌5-10份、氧化锡15-20份、羟基硅油2-5份、海泡石3-6份、钛酸酯偶联剂1-2份、微晶石蜡1-2份、硬脂酸3-5份。
2.根据权利要求1所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，所述纳米无机颗粒由粒径为10-20nm的TiO2颗粒和粒径为50-100nm的Al2O3颗粒按一定重量比混合而成。
3.根据权利要求2所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，TiO2颗粒与Al2O3颗粒的重量比为3-6：1。
4.根据权利要求1所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，所述聚酰亚胺绕包中纳米无机颗粒的添加量为聚酰亚胺质量的20.5-21.3％。
5.根据权利要求1所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，所述耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5-10份、活性氧化铝2-8份、板状刚玉1-3份、硅微粉2-3份、氧化镁4-6份、铝酸钙水泥0.1-1份、纤维膨胀剂0.1-0.2份、碱激发剂0.4-0.8份、硅酸钠15-20份。
6.根据权利要求5所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆，其特征在于，所述耐高温无机粘结剂包括以下重量分数的成分组成：
偏高岭土基地聚物5.5份、活性氧化铝4份、板状刚玉3份、硅微粉2.2份、氧化镁4份、铝酸钙水泥0.3份、纤维膨胀剂0.2份、碱激发剂0.5份、硅酸钠18份。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将金属线绞合制成芯材；
(2)利用绕包机对芯材进行聚酰亚胺绕包得到导线，将多条导线与芳纶纤维绞合后得到缆芯；
(3)将所得到的缆芯利用绕包机进行复合隔热层绕包，其次将玻璃纤维编制层缠绕于其上，再将阻燃半导电布带层绕包玻璃纤维编制层外得到电缆胚材；
(4)将上述电缆胚材通过电机牵引进入烧结炉中进行无氧烧结，所述烧结炉分为一区、二区、三区、四区，长度分别为10-15m、20-40m、20-40m、5-10m，温度分别为200-220℃、280-300℃、360-380℃、160-200℃；
(5)最后将耐高温护套层通过热压复合到经过烧结后的电缆胚材表面即可。
8.如权利要求7所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中绕包机为立式绕包机或卧式绕包机，当为立式绕包机时绕包夹角为40°-65°，当为卧式绕包机时绕包夹角为15°-30°。
9.如权利要求7所述的耐拉伸耐高温航空航天电缆的制备方法，其特征在于，步骤(4)中烧结时，电缆胚材的牵引速度为1-1.5m/min。
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