CN114446520B - 一种耐高温振动冲击柔性电缆 - Google Patents

一种耐高温振动冲击柔性电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温振动冲击柔性电缆，属于电线电缆领域。一种耐高温振动冲击柔性电缆，其特征在于，所述电缆的缆芯内部设置有绝缘线芯；所述绝缘线芯之间填充有石英纤维层一；所述绝缘线芯由导体和硼硅橡胶层一组成；所述导体绕包有石英纤维层二；与现有技术相比，本申请的一种耐高温振动冲击柔性电缆采用云母带绕，有效地提高了电缆的耐火焰冲击能量；同时电缆由内向外分别为缠绕石英纤维、绕包聚酰亚胺薄膜、挤出硼硅橡胶，使电缆具有优良的耐高温振动，能在高温500℃、振动频率2000Hz、振动功率谱密度值0.336G2/Hz环境下正常工作。

Description

一种耐高温振动冲击柔性电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，具体涉及一种耐高温振动冲击柔性电缆。
背景技术
火箭武器大部分采用热发射技术，热发射的原理是导弹直接从发射车上点火升空。发射的尾焰会对发射系统造成严重的烧蚀，危险性高，其超高温尾焰冲击可能对发射系统造成破坏，需要增加点火系统的热防护措施，常规的点火系统电缆经发射时尾焰冲击后，护套和绝缘容易融化开裂，降低了点火系统的可靠性，导致电缆需要频繁更换；因此，提出一种耐高温振动冲击柔性电缆。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种耐高温振动冲击柔性电缆。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐高温振动冲击柔性电缆，所述电缆的缆芯内部设置有绝缘线芯；所述绝缘线芯之间填充有石英纤维层一；所述绝缘线芯由导体和硼硅橡胶层一组成；所述导体绕包有石英纤维层二，所述石英纤维层二外侧带绕包有聚酰亚胺薄膜层一；所述聚酰亚胺薄膜层一挤出有所述硼硅橡胶层一；所述缆芯外侧绕包有云母带层；所述云母带层外侧饶有聚酰亚胺薄膜层二；所述聚酰亚胺薄膜层二的外侧挤出有硼硅橡胶层二。
进一步地，所述硼硅橡胶层一和所述硼硅橡胶层二均由硼硅橡胶组成；所述硼硅橡胶的制备包括以下步骤：
将硼硅橡胶生胶80-120份与甲基乙烯基硅橡胶20-40份送入混炼机中塑炼均匀，塑炼温度为35-45℃；塑炼处理后加入含氢硅油4-6份混炼均匀，混炼时间为4-6min；再加入气相白炭黑20-30份，石英粉40-50份，阻燃剂3-5份，氧化铁3-5份，混炼均匀，混炼时间为25-40min；最后加入2.4-二氯化苯甲酰4-6份混炼均匀。
进一步地，所述硼硅橡胶层一的厚度为0.30～0.55mm，所述聚酰亚胺薄膜层一和所述聚酰亚胺薄膜层二的厚度为0.15～0.25mm，所述云母带层的厚度为0.30～1.50mm，所述硼硅橡胶层二的厚度为0.80～2.0mm。
本发明还提供一种耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，包括以下步骤：
将镀镍铜合金线正规绞合成导体；
在导体的外侧用恒张力绕包一层石英纤维一，绕包方向为左向，绕包厚度为0.10～0.25mm；
在石英纤维一的外侧用恒张力绕包一层聚酰亚胺薄膜一，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
将聚酰亚胺薄膜一通过高温熔封在绕包石英纤维一后的导体上；
在聚酰亚胺薄膜一的外侧采用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶一制得绝缘线芯，挤包厚度为0.30～0.55mm；
将三股绝缘线芯和三股石英纤维二填充绞合成缆构成缆芯，成缆绞向为右向，绞合节径比为12～16倍；
在缆芯的外侧绕包云母带，绕包方向为左向，绕包厚度为0.30～1.50mm；
在云母带的外侧绕包聚酰亚胺薄膜二，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
在聚酰亚胺薄膜二的外侧用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶二，挤包厚度为0.80～2.0mm。
进一步地，所述导体的镀镍铜合金线设置有三层，相邻层的绞合节径比为10～12倍；最内层的镀镍铜合金线、中间层的镀镍铜合金线和最外层的镀镍铜合金线的数量比为1：7：12；最外层的镀镍铜合金线的绞向为左向，中间层的镀镍铜合金线的绞向与最外层的镀镍铜合金线的绞向相反。
进一步地，所述高温熔封包括以下步骤：
采用烧结箱进行高温熔封，将烧结箱温度设置预热段温度：80～240℃，熔封段温度：250～350℃，结晶段温度：340～270℃，预热段至熔封段温度设置为阶梯式升高，熔封段至结晶段温度设置为阶梯式降低，导体的牵引速度为8～10m/min。
进一步地，高温熔封后的导体采用3.0kV的试验电压进行在线火花试验。
进一步地，硼硅橡胶一的硫化压力为0.18～0.20Mpa。
进一步地，硼硅橡胶二的硫化压力为0.20～0.25Mpa。
本发明的有益效果：
本发明的一种耐高温振动冲击柔性电缆采用云母带绕，有效地提高了电缆的耐火焰冲击能量；同时电缆由内向外分别为缠绕石英纤维、绕包聚酰亚胺薄膜、挤出硼硅橡胶，使电缆具有优良的耐高温振动，能在高温500℃、振动频率2000Hz、振动功率谱密度值0.336G2/Hz环境下正常工作；此外，在导体绞合及成缆节距上均采用小节径比的节距进行绞合，导体的节径比控制在10～12倍之间，电缆芯线绞合节距控制在12～16倍节径比之间；电缆护套材料采用硼硅橡胶材料，有效地提高了电缆的柔软度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本申请的内部结构示意图。
图中各标号对应的部件如下：
1、导体；2、石英纤维层二；3、聚酰亚胺薄膜层一；4、硼硅橡胶层二；21、石英纤维层一；5、缆芯；6、云母带层；31、聚酰亚胺薄膜层二；7、硼硅橡胶层二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
一种耐高温振动冲击柔性电缆，电缆的缆芯内部设置有绝缘线芯；绝缘线芯之间填充有石英纤维层一；绝缘线芯由导体和硼硅橡胶层一组成；导体绕包有石英纤维层二，石英纤维层二外侧带绕包有聚酰亚胺薄膜层一；聚酰亚胺薄膜层一挤出有硼硅橡胶层一；缆芯外侧绕包有云母带层，云母带层为防火层，有效地提高了电缆的耐火焰冲击能量；云母带层外侧饶有聚酰亚胺薄膜层二；聚酰亚胺薄膜层二的外侧挤出有硼硅橡胶层二；由内向外分别为缠绕石英纤维、绕包聚酰亚胺薄膜、挤出硼硅橡胶，使电缆具有优良的耐高温振动，能在高温500℃、振动频率2000Hz、振动功率谱密度值0.336G2/Hz环境下正常工作。
进一步地，硼硅橡胶层一和硼硅橡胶层二均由硼硅橡胶组成；硼硅橡胶的制备包括以下步骤：
将硼硅橡胶生胶80-120份与甲基乙烯基硅橡胶20-40份送入混炼机中塑炼均匀，塑炼温度为35-45℃；塑炼处理后加入含氢硅油4-6份混炼均匀，混炼时间为4-6min；再加入气相白炭黑20-30份，石英粉40-50份，阻燃剂3-5份，氧化铁3-5份，混炼均匀，混炼时间为25-40min；最后加入2.4-二氯化苯甲酰4-6份混炼均匀。
在一些实施例，采用多股镀镍铜合金绞合，按同向绞合，其绞合最外层方向为左向，相邻层方向相反，得到电缆的导体；镀镍铜合金导体的外侧缠绕一层石英纤维，缠绕厚度为0.10～0.25mm；石英纤维又绕包一层聚酰亚胺薄膜，隔离层厚度为0.15～0.25mm；在聚酰亚胺薄膜的外侧挤出硼硅橡胶绝缘构成绝缘线芯，挤包绝缘厚度为0.30～0.55mm；
将三股绝缘线芯与三股石英纤维填充成缆构成缆芯，成缆方向为右向；缆芯绕包云母带为防火层，防火层厚度为0.30～1.50mm；在云母带的外侧绕包聚酰亚胺薄膜为隔离层，隔离层厚度为0.15～0.25mm；在聚酰亚胺薄膜的外侧挤出硼硅橡胶护套，挤包护套厚度为0.80～2.0mm；
导体绞合及成缆节距上均采用小节径比的节距进行绞合，导体的节径比控制在10～12倍之间，电缆芯线绞合节距控制在12～16倍节径比之间；电缆护套材料采用硼硅橡胶材料，有效地提高了电缆的柔软度。
本发明还提供一种耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，包括以下步骤：
将19根镀镍铜合金线正规绞合成导体，导体的镀镍铜合金线设置有三层，相邻层的绞合节径比为10～12倍；将镀镍铜合金线按照“1+7+12”的排列方式进行正规绞合，即由内至外的比例为1：7：12；最外层的镀镍铜合金线的绞向为左向；
在导体的外侧用恒张力绕包一层石英纤维一，绕包方向为左向，绕包厚度为0.10～0.25mm；
在石英纤维一的外侧用恒张力绕包一层聚酰亚胺薄膜一，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
将聚酰亚胺薄膜一通过高温熔封在绕包石英纤维一后的导体上，采用烧结箱进行高温熔封，将烧结箱温度设置预热段温度：80～240℃，熔封段温度：250～350℃，结晶段温度：340～270℃，预热段至熔封段温度设置为阶梯式升高，熔封段至结晶段温度设置为阶梯式降低，导体的牵引速度为8～10m/min，并采用3.0kV的试验电压对高温熔封后的导体进行在线火花试验；
在聚酰亚胺薄膜一的外侧采用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶一制得绝缘线芯，蒸汽硫化连续挤橡机硫化压力为0.18～0.20Mpa，挤包厚度为0.30～0.55mm；
将三股绝缘线芯和三股石英纤维二填充绞合成缆构成缆芯，成缆绞向为右向，绞合节径比为12～16倍；
在缆芯的外侧绕包云母带，绕包方向为左向，绕包厚度为0.30～1.50mm；
在云母带的外侧绕包聚酰亚胺薄膜二，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
在聚酰亚胺薄膜二的外侧用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶二，蒸汽硫化连续挤橡机硫化压力为0.20～0.25Mpa，挤包厚度为0.80～2.0mm。
上述如“石英纤维一”和“石英纤维二”等描述是为了便于区分两个石英纤维，而不是指代石英纤维的种类或型号。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种耐高温振动冲击柔性电缆，其特征在于，所述电缆的缆芯内部设置有绝缘线芯；所述绝缘线芯之间填充有石英纤维层一；所述绝缘线芯由导体和硼硅橡胶层一组成；所述导体绕包有石英纤维层二，所述石英纤维层二外侧带绕包有聚酰亚胺薄膜层一；所述聚酰亚胺薄膜层一挤出有所述硼硅橡胶层一；所述缆芯外侧绕包有云母带层；所述云母带层外侧饶有聚酰亚胺薄膜层二；所述聚酰亚胺薄膜层二的外侧挤出有硼硅橡胶层二；
所述硼硅橡胶层一和所述硼硅橡胶层二均由硼硅橡胶组成；所述硼硅橡胶的制备包括以下步骤：
将硼硅橡胶生胶80-120份与甲基乙烯基硅橡胶20-40份送入混炼机中塑炼均匀，塑炼温度为 35-45℃；塑炼处理后加入含氢硅油4-6份混炼均匀，混炼时间为4-6min；再加入气相白炭黑20-30份，石英粉40-50份，阻燃剂3-5份，氧化铁3-5份，混炼均匀，混炼时间为25-40min；最后加入2.4-二氯化苯甲酰4-6份混炼均匀；
所述耐高温振动冲击柔性电缆能在高温500℃、振动频率2000Hz、振动功率谱密度值0.336G2/Hz环境下正常工作。
2.根据权利要求1所述的耐高温振动冲击柔性电缆，其特征在于，所述硼硅橡胶层一的厚度为0.30～0.55mm，所述聚酰亚胺薄膜层一和所述聚酰亚胺薄膜层二的厚度为0.15～0.25mm，所述云母带层的厚度为0.30～1.50mm，所述硼硅橡胶层二的厚度为0.80～2.0mm。
3.一种耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将镀镍铜合金线正规绞合成导体；
在导体的外侧用恒张力绕包一层石英纤维一，绕包方向为左向，绕包厚度为0.10～0.25mm；
在石英纤维一的外侧用恒张力绕包一层聚酰亚胺薄膜一，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
将聚酰亚胺薄膜一通过高温熔封在绕包石英纤维一后的导体上；
在聚酰亚胺薄膜一的外侧采用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶一制得绝缘线芯，挤包厚度为0.30～0.55mm；
将三股绝缘线芯和三股石英纤维二填充绞合成缆构成缆芯，成缆绞向为右向，绞合节径比为12～16倍；
在缆芯的外侧绕包云母带，绕包方向为左向，绕包厚度为0.30～1.50mm；
在云母带的外侧绕包聚酰亚胺薄膜二，绕包方向为右向，绕包厚度为0.15～0.25mm；
在聚酰亚胺薄膜二的外侧用蒸汽硫化连续挤橡机挤包一层硼硅橡胶二，挤包厚度为0.80～2.0mm；
所述硼硅橡胶一和所述硼硅橡胶二均由硼硅橡胶组成；所述硼硅橡胶的制备包括以下步骤：
将硼硅橡胶生胶80-120份与甲基乙烯基硅橡胶20-40份送入混炼机中塑炼均匀，塑炼温度为 35-45℃；塑炼处理后加入含氢硅油4-6份混炼均匀，混炼时间为4-6min；再加入气相白炭黑20-30份，石英粉40-50份，阻燃剂3-5份，氧化铁3-5份，混炼均匀，混炼时间为25-40min；最后加入2.4-二氯化苯甲酰4-6份混炼均匀；
所述耐高温振动冲击柔性电缆能在高温500℃、振动频率2000Hz、振动功率谱密度值0.336G2/Hz环境下正常工作。
4.根据权利要求3所述的耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于，所述导体的镀镍铜合金线设置有三层，相邻层的绞合节径比为10～12倍；最内层的镀镍铜合金线、中间层的镀镍铜合金线和最外层的镀镍铜合金线的数量比为1：7：12；最外层的镀镍铜合金线的绞向为左向，中间层的镀镍铜合金线的绞向与最外层的镀镍铜合金线的绞向相反。
5.根据权利要求4所述的耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于，所述高温熔封包括以下步骤：
采用烧结箱进行高温熔封，将烧结箱温度设置预热段温度：80～240℃，熔封段温度：250～350℃，结晶段温度：340～270℃，预热段至熔封段温度设置为阶梯式升高，熔封段至结晶段温度设置为阶梯式降低，导体的牵引速度为8～10m/min。
6.根据权利要求5所述的耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于，高温熔封后的导体采用3.0kV的试验电压进行在线火花试验。
7.根据权利要求6所述的耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于,硼硅橡胶一的硫化压力为0.18～0.20Mpa。
8.根据权利要求6所述的耐高温振动冲击柔性电缆的制备方法，其特征在于,硼硅橡胶二的硫化压力为0.20～0.25Mpa。
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