CN117777582A - 一种架空电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电线电缆技术领域,具体涉及一种架空电缆及其制造方法,包括高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂;其中,高分子基体:8‑53%;导电材料:15‑25%;增强纤维:20‑30%;耐候添加剂:5‑15%;抗氧化剂:3‑7%;阻燃剂:2‑6%;紫外线吸收剂:1‑5%;稳定剂:1‑4%,所述高分子基体为聚乙烯或聚丙烯,导电材料为石墨烯或铜纳米线,增强纤维为碳纤维或玻璃纤维,耐候添加剂为紫外线稳定剂或抗氧化剂,抗氧化剂为磷酸酯或苯并三唑。本发明,通过结合先进材料和创新制造技术,显著提升了机械强度和耐候性,增强了电气性能和抗电磁干扰能力,同时实现了制造过程的成本效益和高效率。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域,尤其涉及一种架空电缆及其制造方法。
背景技术
在现代电力传输和通信领域,架空电缆作为关键的基础设施,承担着重要角色,它们不仅需要具备良好的电气性能,如优异的导电性和低电阻,还需具备高度的耐候性和机械强度,以抵御各种环境因素如极端温度、机械应力和化学腐蚀,随着技术的发展,对架空电缆的性能要求日益严格,传统的电缆设计和材料已难以满足这些新兴的需求。
当前架空电缆的主要问题在于材料和制造工艺的限制,传统电缆常用的材料如聚乙烯和聚丙烯虽具有一定的耐候性和电气性能,但在极端环境下容易发生物理性能下降,如强度减弱和老化加速,此外,现有电缆的导电材料,如铜或铝,虽具有良好的导电性,但在提升电缆整体性能方面,如增强其抗电磁干扰能力和机械稳定性,仍有改进空间,在制造工艺方面,如何有效地将高性能材料整合到电缆中,同时保证成本效益和生产效率,是另一大挑战。
发明内容
基于上述目的,本发明提供了一种架空电缆及其制造方法。
一种架空电缆,包括高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂;其中,
高分子基体:8-53%;
导电材料:15-25%;
增强纤维:20-30%;
耐候添加剂:5-15%;
抗氧化剂:3-7%;
阻燃剂:2-6%;
紫外线吸收剂:1-5%;
稳定剂:1-4%。
进一步的,所述高分子基体为聚乙烯或聚丙烯,导电材料为石墨烯或铜纳米线,增强纤维为碳纤维或玻璃纤维,耐候添加剂为紫外线稳定剂或抗氧化剂,抗氧化剂为磷酸酯或苯并三唑,阻燃剂为氢氧化铝或三氧化二锑,紫外线吸收剂为苯酮类或苯并三唑类化合物。
一种架空电缆的制造方法,包括以下步骤:
S1:按比例选取高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂,进行备用;
S2:采用表面活化技术对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性;
S3:采用超声波辅助混合技术,将改性后的原料与其余的原料进行混合,形成混合物A;
S4:在预设的温度下,将混合物A通过挤出机进行成型处理,以形成电缆的初步结构;
S5:对挤出后的电缆的初步结构进行化学交联处理;
S6:对交联处理后的电缆表面进行化学气相沉积,形成保护层;
S7:形成保护层后,接着在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料;
S8:最后对电缆进行低温固化处理,已获得架空电缆成品。
进一步的,所述S2中对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性具体包括:
S21:先选择对应表面活化剂,针对高分子基体、导电材料和增强纤维,分别选择与其相容的表面活化剂,所述高分子基体选用硅烷偶联剂,导电材料选用酸性表面处理剂,增强纤维选用氨基硅烷偶联剂,并将所选用的表面活化剂的浓度均调整至0.1%-2%;
S22:将原料浸泡在调整好的对应表面活化剂溶液中,控制反应时间为30-60分钟;
S23:经过浸泡和反应后,将处理过的原料在60-120℃的环境下干燥固化,时间控制为1-4小时;
S24:加工固化后的原料进行洗涤,以去除未反应的表面活化剂和其他杂质,随后在室温下干燥24小时。
进一步的,所述S3具体包括:
S31:准备超声波混合设备,并设定频率为20-40kHz,功率控制为500-1500瓦特;
S32:先加入表面改性后的高分子基体、导电材料和增强纤维,然后依次加入耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂和稳定剂,并设定混合时间为15-60分钟;
S33:开启超声波设备,对所有原料进行均匀混合,在整个混合过程中,控制混合物的温度不超过40℃;
S34:混合完成后,对混合物进行视觉和物理检验,确保没有聚集或分离现象,形成均匀的混合物A。
进一步的,所述S4中进行成型处理包括:
S41:准备挤出机,并设置挤出机工作温度为180-220℃;
S42:在挤出前,将混合物A加热至接近挤出温度,但保持在挤出温度熔点以下,以避免过早熔化或降解;
S43:设定挤出速度为5-20厘米/秒,并控制压力为100-300巴;
S44:开启挤出机,将混合物A通过挤出头挤出,形成电缆的初步结构;
S45:挤出后的电缆立即进入冷却区,使用水冷方式快速冷却,以固化电缆结构并防止变形。
进一步的,所述S5中进行化学气相沉积具体包括:
S51:选用二甲基过氧化物作为交联剂,并将交联剂的浓度设置为1-3%;
S52:将挤出后的电缆初步结构浸泡在交联剂溶液中,并控制浸泡时间为20-40分钟;
S53:随后进行进行热处理,设置热处理的温度为170-210℃,持续时间控制在45-90分钟,以形成化学交联结构;
S54:热处理完成后,将电缆冷却至室温,并使用非极性溶剂清洗,以去除未反应的交联剂和表面残留物。
进一步的,所述S6中进行化学气相沉积具体包括:
S61:选用化学气相沉积装置,并设置该装置沉积温度为150-250℃,压力控制在0.5-5托;
S62:选用硅烷化合物作为前驱体的沉积材料;
S63:使用氮气或氩气作为载气,将沉积材料和反应气体引入化学气相沉积装置中,所述反应气体为氨气或氧气;
S64:在步骤S61设定的温度和压力下进行沉积,持续时间为30-60分钟,以形成均匀且连续的保护层,该保护层厚度为0.5-5微米。
进一步的,所述S7中在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料包括:
S71:选用的表面导电增强材料为热喷涂用的悬浮液,该悬浮液的粒径控制为1-10微米,所述表面导电增强材料为铝粉末、聚苯胺或氧化锡铟;
S72:准备热喷涂设备,并设定喷涂枪的温度在200-300℃,压力为2-6巴;
S73:在步骤S72中设定的温度和压力下,将表面导电增强材料均匀喷涂在电缆表面,喷涂距离控制在10-30厘米,喷涂层的厚度控制在5-20微米;
S74:热喷涂完成后,让电缆在室温下自然冷却,以固化表面导电增强层。
进一步的,所述S8中对电缆进行低温固化处理包括:
S81:设置固化室的温度为50-70℃,湿度为40-60%;
S82:将处理过的电缆放置在固化室中,固化时间为2-6小时;
S83:固化完成后,逐渐降温至室温,以避免热应力对电缆材料的损害。
本发明的有益效果:
本发明,通过使用先进的高分子材料和增强纤维,显著提高了电缆的机械强度和耐候性,这种新型电缆能够在极端的环境条件下,如高温、低温或强烈紫外线照射下,保持其结构完整和性能稳定,这不仅延长了电缆的使用寿命,而且减少了维护和更换的频率,从而为用户节省了成本。
本发明,通过采用石墨烯或铜纳米线等导电材料,以及表面导电增强材料的热喷涂工艺,有效提高了电缆的导电性能,同时,这种结构设计也增强了电缆抵抗外部电磁干扰的能力,使其在复杂的电磁环境中保持稳定传输,特别适用于高敏感性的应用场合。
本发明,通过超声波辅助混合技术和低温固化处理,这些工艺不仅提高了材料的混合均匀性和产品的整体质量,而且在保证性能的同时提升了生产效率,这种工艺的优化使得高性能电缆的生产更加经济,降低了制造成本,使得这种先进的电缆更加适合大规模应用和推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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,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为本发明实施例的架空电缆的制造方法示意图。
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明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例1
如图1所示,一种架空电缆,包括高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂;其中,
高分子基体:31%;
导电材料:20%;
增强纤维:25%;
耐候添加剂:10%;
抗氧化剂:5%;
阻燃剂:4%;
紫外线吸收剂:3%;
稳定剂:2%。
高分子基体为聚乙烯,导电材料为石墨烯,增强纤维为碳纤维,耐候添加剂为紫外线稳定剂,抗氧化剂为磷酸酯,阻燃剂为氢氧化铝,紫外线吸收剂为苯酮类化合物。
一种架空电缆的制造方法,包括以下步骤:
S1:按比例选取高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂,进行备用;
S2:采用表面活化技术对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性,以提高其在混合和成型过程中的相容性和结合强度;
S3:采用超声波辅助混合技术,将改性后的原料与其余的原料进行混合,形成混合物A;
S4:在预设的温度下,将混合物A通过挤出机进行成型处理,以形成电缆的初步结构;
S5:对挤出后的电缆的初步结构进行化学交联处理,以提高电缆的热稳定性和机械强度;
S6:对交联处理后的电缆表面进行化学气相沉积,形成保护层,增强电缆的耐化学腐蚀性和耐紫外线性能;
S7:形成保护层后,接着在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料,以提升电缆的整体导电性能和抵抗电磁干扰的能力;
S8:最后对电缆进行低温固化处理,已获得架空电缆成品。
S2中对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性具体包括:
S21:先选择对应表面活化剂,针对高分子基体、导电材料和增强纤维,分别选择与其相容的表面活化剂,高分子基体选用硅烷偶联剂,导电材料选用酸性表面处理剂,增强纤维选用氨基硅烷偶联剂,并将所选用的表面活化剂的浓度均调整至1%,以确保足够的表面改性效果而不过度饱和材料;
S22:将原料浸泡在调整好的对应表面活化剂溶液中,控制反应时间为45分钟,确保原料表面充分与活化剂反应;
S23:经过浸泡和反应后,将处理过的原料在90℃的环境下干燥固化,时间控制为2小时,以确保表面活化剂与原料表面的牢固结合;
S24:加工固化后的原料进行洗涤,以去除未反应的表面活化剂和其他杂质,随后在室温下干燥24小时,以确保原料的清洁和干燥。
S3具体包括:
S31:准备超声波混合设备,并设定频率为30kHz,功率控制为1000瓦特,以适应不同原料的混合需求;
S32:先加入表面改性后的高分子基体、导电材料和增强纤维,然后依次加入耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂和稳定剂,并设定混合时间为30分钟;
S33:开启超声波设备,对所有原料进行均匀混合,在整个混合过程中,控制混合物的温度不超过40℃,以避免高温对原料的不良影响;
S34:混合完成后,对混合物进行视觉和物理检验,确保没有聚集或分离现象,形成均匀的混合物A。
S4中进行成型处理包括:
S41:准备挤出机,并设置挤出机工作温度为200℃,以适应高分子基体的熔点和流动特性;
S42:在挤出前,将混合物A加热至接近挤出温度,但保持在挤出温度熔点以下,以避免过早熔化或降解;
S43:设定挤出速度为12.5厘米/秒,并控制压力为200巴,以确保混合物A在挤出过程中均匀流动;
S44:开启挤出机,将混合物A通过挤出头挤出,形成电缆的初步结构,确保挤出头的设计符合电缆设计要求,包括直径和形状;
S45:挤出后的电缆立即进入冷却区,使用水冷方式快速冷却,以固化电缆结构并防止变形。
S5中进行化学气相沉积具体包括:
S51:选用二甲基过氧化物作为交联剂,并将交联剂的浓度设置为2%;
S52:将挤出后的电缆初步结构浸泡在交联剂溶液中,并控制浸泡时间为30分钟,确保电缆表面和内部均匀吸附交联剂;
S53:随后进行进行热处理,设置热处理的温度为190℃,持续时间控制在60分钟,以实现有效的化学交联,确保交联剂在电缆中充分反应,以形成化学交联结构;
S54:热处理完成后,将电缆冷却至室温,并使用非极性溶剂清洗,以去除未反应的交联剂和表面残留物。
S6中进行化学气相沉积具体包括:
S61:选用化学气相沉积装置,并设置该装置沉积温度为200℃,压力控制在2.5托;
S62:选用硅烷化合物作为前驱体的沉积材料;
S63:使用氮气作为载气,将沉积材料和反应气体引入化学气相沉积装置中,反应气体为氨气;
S64:在步骤S61设定的温度和压力下进行沉积,持续时间为45分钟,以形成均匀且连续的保护层,该保护层厚度为3微米。
S7中在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料包括:
S71:选用的表面导电增强材料为热喷涂用的悬浮液,该悬浮液的粒径控制为5微米,表面导电增强材料为铝粉末;
S72:准备热喷涂设备,并设定喷涂枪的温度在250℃,压力为4巴,以确保材料的有效沉积;
S73:在步骤S72中设定的温度和压力下,将表面导电增强材料均匀喷涂在电缆表面,喷涂距离控制在20厘米,喷涂层的厚度控制在12微米,确保材料在电缆表面均匀分布;
S74:热喷涂完成后,让电缆在室温下自然冷却,以固化表面导电增强层。
S8中对电缆进行低温固化处理包括:
S81:设置固化室的温度为60℃,湿度为50%,以提供理想的固化环境;
S82:将处理过的电缆放置在固化室中,固化时间为4小时,以确保所有表面处理层和内部材料充分固化;
S83:固化完成后,逐渐降温至室温,以避免热应力对电缆材料的损害。
实施例2
S1:原料准备
高分子基体(聚丙烯):53%;
导电材料(铜纳米线):15%;
增强纤维(玻璃纤维):20%;
耐候添加剂(抗氧化剂):5%;
抗氧化剂(苯并三唑):3%;
阻燃剂(三氧化二锑):2%;
紫外线吸收剂(三唑类化合物):1%;
稳定剂:1%;
S2:表面活化处理,对高分子基体使用0.1%浓度的硅烷偶联剂,对导电材料使用同浓度的酸性表面处理剂,对增强纤维也采用同浓度的氨基硅烷偶联剂进行改性,原料在对应表面活化剂溶液中浸泡30分钟,之后在60℃环境下干燥固化1小时;
S3:超声波辅助混合,使用设定频率为20kHz、功率为500瓦特的超声波混合设备,接着将表面改性后的高分子基体、导电材料和增强纤维与其他原料混合,混合时间设定为15分钟,确保混合过程中温度不超过40℃,形成均匀的混合物A;
S4:挤出成型处理,在挤出机中,将混合物加热至接近但低于180℃的挤出温度,设定挤出速度为5厘米/秒,压力控制在100巴,完成挤出后,立即使用水冷方式对电缆进行快速冷却;
S5:化学交联处理,使用1%浓度的二甲基过氧化物作为交联剂,将挤出后的电缆浸泡20分钟。随后,在170℃下进行热处理45分钟,形成化学交联结构;
S6:化学气相沉积保护层:在化学气相沉积装置中,设置沉积温度为150℃,压力为0.5托,接着使用硅烷化合物作为前驱体,氩气作为载气、反应气体为氧气,进行30分钟的沉积,形成0.5微米厚的保护层;
S7:热喷涂表面导电增强材料,选用聚苯胺作为表面导电增强材料,并控制该材料的粒径控制为1微米,利用设定温度为200℃、压力为2巴的热喷涂设备进行操作,过程中喷涂距离控制在10厘米,喷涂层厚度为5微米,完成后让电缆自然冷却;
S8:低温固化处理,将处理过的电缆放置在设置温度为50℃、湿度为40%的固化室中,固化时间为2小时,固化完成后,电缆逐渐降温至室温,以得到架空电缆成品。
实施例3
S1:原料准备
高分子基体(聚乙烯):8%;
导电材料(石墨烯):25%;
增强纤维(碳纤维):30%;
耐候添加剂(外线稳定剂):15%;
抗氧化剂(磷酸酯):7%;
阻燃剂(氢氧化铝):6%;
紫外线吸收剂(苯酮类化合物):5%;
稳定剂:4%;
S2:表面活化处理,对高分子基体使用2%浓度的硅烷偶联剂,对导电材料使用同浓度的酸性表面处理剂,对增强纤维也采用同浓度的氨基硅烷偶联剂进行改性,原料在对应表面活化剂溶液中浸泡60分钟,之后在120℃环境下干燥固化4小时;
S3:超声波辅助混合,使用设定频率为40kHz、功率为1500瓦特的超声波混合设备,接着将表面改性后的高分子基体、导电材料和增强纤维与其他原料混合,混合时间设定为60分钟,确保混合过程中温度不超过40℃,形成均匀的混合物A;
S4:挤出成型处理,在挤出机中,将混合物加热至接近但低于220℃的挤出温度,设定挤出速度为20厘米/秒,压力控制在300巴,完成挤出后,立即使用水冷方式对电缆进行快速冷却;
S5:化学交联处理,使用3%浓度的二甲基过氧化物作为交联剂,将挤出后的电缆浸泡40分钟。随后,在210℃下进行热处理90分钟,形成化学交联结构;
S6:化学气相沉积保护层:在化学气相沉积装置中,设置沉积温度为250℃,压力为5托,接着使用硅烷化合物作为前驱体,氮气作为载气、反应气体为氨气,进行60分钟的沉积,形成5微米厚的保护层;
S7:热喷涂表面导电增强材料,选用氧化锡铟作为表面导电增强材料,并控制该材料的粒径控制为10微米,利用设定温度为300℃、压力为6巴的热喷涂设备进行操作,过程中喷涂距离控制在30厘米,喷涂层厚度为20微米,完成后让电缆自然冷却;
S8:低温固化处理,将处理过的电缆放置在设置温度为70℃、湿度为60%的固化室中,固化时间为6小时,固化完成后,电缆逐渐降温至室温,以得到架空电缆成品。
表1成品性能对比
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
拉伸强度(MPa) | 1100 | 950 | 1050 |
电导率(S/m) | 6.5x10^7 | 5.0x10^7 | 6.0x10^7 |
耐热性(℃) | 95 | 85 | 90 |
耐紫外线性(小时) | 1500 | 1200 | 1400 |
阻燃性能(秒) | 20 | 30 | 25 |
耐化学腐蚀性(等级) | 6 | 4 | 5 |
抗拉伸变形性(%) | 0.3 | 0.7 | 0.5 |
电缆柔韧性(等级) | 5 | 4 | 4 |
从上述表1可以看出,实施例1的电缆具有最高的拉伸强度,这表明其在承受力学负载方面最为优异,实施例1的电导率最高,意味着它在电气传导性能方面最为出色,实施例1的电缆在耐热性方面表现最佳,适用于高温工作环境,实施例1的电缆耐紫外线时间最长,说明其更能抵抗紫外线长期影响,实施例1的电缆阻燃时间最短,提供了最好的火灾安全性能,实施例1的电缆在耐化学腐蚀性方面也是最优的,适用于化学侵蚀性较强的环境,实施例1的电缆在抗拉伸变形方面表现最好,说明其在受力时的形变最小,实施例1的电缆在柔韧性方面也是最优,表明其安装和使用时更加灵活方便。
总体来说,实施例1的电缆在各项性能测试中均表现为最优,这归因于其独特的材料选择和精细的加工工艺。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、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 (10)
1.一种架空电缆,其特征在于,包括高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂;其中,
高分子基体:8-53%;
导电材料:15-25%;
增强纤维:20-30%;
耐候添加剂:5-15%;
抗氧化剂:3-7%;
阻燃剂:2-6%;
紫外线吸收剂:1-5%;
稳定剂:1-4%。
2.根据权利要求1所述的一种架空电缆,其特征在于,所述高分子基体为聚乙烯或聚丙烯,导电材料为石墨烯或铜纳米线,增强纤维为碳纤维或玻璃纤维,耐候添加剂为紫外线稳定剂或抗氧化剂,抗氧化剂为磷酸酯或苯并三唑,阻燃剂为氢氧化铝或三氧化二锑,紫外线吸收剂为苯酮类或苯并三唑类化合物。
3.一种架空电缆的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:按比例选取高分子基体、导电材料、增强纤维、耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂以及稳定剂,进行备用;
S2:采用表面活化技术对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性;
S3:采用超声波辅助混合技术,将改性后的原料与其余的原料进行混合,形成混合物A;
S4:在预设的温度下,将混合物A通过挤出机进行成型处理,以形成电缆的初步结构;
S5:对挤出后的电缆的初步结构进行化学交联处理;
S6:对交联处理后的电缆表面进行化学气相沉积,形成保护层;
S7:形成保护层后,接着在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料;
S8:最后对电缆进行低温固化处理,已获得架空电缆成品。
4.根据权利要求3所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S2中对高分子基体、导电材料、增强纤维进行改性具体包括:
S21:先选择对应表面活化剂,针对高分子基体、导电材料和增强纤维,分别选择与其相容的表面活化剂,所述高分子基体选用硅烷偶联剂,导电材料选用酸性表面处理剂,增强纤维选用氨基硅烷偶联剂,并将所选用的表面活化剂的浓度均调整至0.1%-2%;
S22:将原料浸泡在调整好的对应表面活化剂溶液中,控制反应时间为30-60分钟;
S23:经过浸泡和反应后,将处理过的原料在60-120℃的环境下干燥固化,时间控制为1-4小时;
S24:加工固化后的原料进行洗涤,以去除未反应的表面活化剂和其他杂质,随后在室温下干燥24小时。
5.根据权利要求4所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S3具体包括:
S31:准备超声波混合设备,并设定频率为20-40kHz,功率控制为500-1500瓦特;
S32:先加入表面改性后的高分子基体、导电材料和增强纤维,然后依次加入耐候添加剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂和稳定剂,并设定混合时间为15-60分钟;
S33:开启超声波设备,对所有原料进行均匀混合,在整个混合过程中,控制混合物的温度不超过40℃;
S34:混合完成后,对混合物进行视觉和物理检验,确保没有聚集或分离现象,形成均匀的混合物A。
6.根据权利要求5所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S4中进行成型处理包括:
S41:准备挤出机,并设置挤出机工作温度为180-220℃;
S42:在挤出前,将混合物A加热至接近挤出温度,但保持在挤出温度熔点以下,以避免过早熔化或降解;
S43:设定挤出速度为5-20厘米/秒,并控制压力为100-300巴;
S44:开启挤出机,将混合物A通过挤出头挤出,形成电缆的初步结构;
S45:挤出后的电缆立即进入冷却区,使用水冷方式快速冷却,以固化电缆结构并防止变形。
7.根据权利要求6所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S5中进行化学气相沉积具体包括:
S51:选用二甲基过氧化物作为交联剂,并将交联剂的浓度设置为1-3%;
S52:将挤出后的电缆初步结构浸泡在交联剂溶液中,并控制浸泡时间为20-40分钟;
S53:随后进行进行热处理,设置热处理的温度为170-210℃,持续时间控制在45-90分钟,以形成化学交联结构;
S54:热处理完成后,将电缆冷却至室温,并使用非极性溶剂清洗,以去除未反应的交联剂和表面残留物。
8.根据权利要求7所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S6中进行化学气相沉积具体包括:
S61:选用化学气相沉积装置,并设置该装置沉积温度为150-250℃,压力控制在0.5-5托;
S62:选用硅烷化合物作为前驱体的沉积材料;
S63:使用氮气或氩气作为载气,将沉积材料和反应气体引入化学气相沉积装置中,所述反应气体为氨气或氧气;
S64:在步骤S61设定的温度和压力下进行沉积,持续时间为30-60分钟,以形成均匀且连续的保护层,该保护层厚度为0.5-5微米。
9.根据权利要求8所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S7中在电缆表面热喷涂一层表面导电增强材料包括:
S71:选用的表面导电增强材料为热喷涂用的悬浮液,该悬浮液的粒径控制为1-10微米,所述表面导电增强材料为铝粉末、聚苯胺或氧化锡铟;
S72:准备热喷涂设备,并设定喷涂枪的温度在200-300℃,压力为2-6巴;
S73:在步骤S72中设定的温度和压力下,将表面导电增强材料均匀喷涂在电缆表面,喷涂距离控制在10-30厘米,喷涂层的厚度控制在5-20微米;
S74:热喷涂完成后,让电缆在室温下自然冷却,以固化表面导电增强层。
10.根据权利要求9所述的一种架空电缆的制造方法,其特征在于,所述S8中对电缆进行低温固化处理包括:
S81:设置固化室的温度为50-70℃,湿度为40-60%;
S82:将处理过的电缆放置在固化室中,固化时间为2-6小时;
S83:固化完成后,逐渐降温至室温,以避免热应力对电缆材料的损害。
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