[發明專利]一種高絕緣性高溫電纜及其制造方法

有效

• 申請號: 201610713344.6
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN106373643B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 何琳
• 申請（專利權）人: 寧波華眾和創工業設計有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/18;H01B7/28;H01B7/29;H01B7/42;H01B13/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及電子元件領域，尤其涉及一種高絕緣性高溫電纜及其制造方法。

背景技術

電纜，通常是由幾根或幾組導線(每組至少兩根)絞合而成的類似繩索的電纜，每組導線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的覆蓋層。電纜具有內通電，外絕緣的特征。

絕緣層即在電纜導線外圍均勻而密封地包裹一層不導電的材料，如：樹脂、塑料、硅橡膠、PVC等，但這些材料受本質性能所限，其耐熱性能和絕緣性能相較陶瓷基材料而言較弱。

在國內已申請的相關專利中，專利《一種陶瓷絕緣耐高溫電纜》(申請號：201520062210.3，公開日：2015-07-08)，公開了一種將陶瓷層涂覆在導體芯材表面的絕緣方法，但由于是采用的連續鍍覆，陶瓷膜脆性很大，彎折后陶瓷層易破碎，易損壞導體芯材和破壞絕緣表層材料，使最終成型產品的使用壽命短、也易老化和腐蝕，另一方面，由于其它材料都沒有選用耐高溫高絕緣材料，因此隨陶瓷部分外其它部分仍不耐高溫，絕緣性也較差，由于沒有整體設計和合理組合，該發明的陶瓷絕緣耐高溫電纜的抗拉強度、屈服強度、延伸率均與一般電纜相當，綜合機械性能不好。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種綜合機械性能好、絕緣性強、耐高溫、抗老化、使用壽命長、使用范圍廣的高絕緣性高溫電纜及其制造方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種高絕緣性高溫電纜的制造方法，包括以下步驟：

1)原材料的選用與準備

①表層護套原材料選用熱硫化型硅橡膠，選用標準為：其體積電阻率不低于2×10¹⁵Ω·cm、介電強度不低于200kV/cm、長時工作溫度范圍-55～180℃；

②聚四氟乙烯膜層原材料選用聚四氟乙烯；

③支撐層原材料選用氧化鋁陶瓷纖維，其屈服強度不低于80N/mm²、延伸率不低于25％、體積電阻率不低于2×10¹³Ω·cm、介電強度不低于500kV/cm；

④內襯原材料選用ENB三元乙丙橡膠；

⑤絕緣層原材料選用環氧樹脂與玻璃纖維按重量比9∶1的混合材料；

⑥導體原材料選用銅材或鋁材；

2)氧化鋁陶瓷纖維的制備

①將六水氯化鋁與適量純凈水混合，攪拌并過濾雜質，調配至獲得質量百分比58％-65％的氯化鋁溶液；

②將步驟①獲得的盛有氯化鋁溶液的容器進行高頻振動，再將氨水霧化后均勻緩慢地通入步驟①制備的氯化鋁溶液中，獲得待處理溶液；

③步驟②完成后繼續高頻振動30min-40min，然后將步驟②獲得的待處理溶液置于25℃-30℃的恒溫環境下，并機械攪拌30min-40min，獲得預制溶液；

④在步驟③獲得的預制溶液內緩慢滴加稀鹽酸溶液并攪拌，至溶液的PH值4.8-5.2，獲得原始溶膠液；

⑤將步驟④獲得的原始溶膠液置于70℃-80℃溫度下，回流8h，獲得預制溶膠液；

⑥在步驟⑤獲得的預制溶膠液內緩慢添加3-5％濃度的聚乙烯醇溶液，獲得待處理溶膠；

⑦采用無水乙醇對步驟⑥獲得的待處理溶膠進行反復沖洗至洗凈；

⑧將步驟⑦獲得的溶膠紡成絲狀，即獲得所需待用溶膠；

⑨將步驟⑧獲得的納米氧化鋁粉體待用溶膠放置于爐內壓強為18-20Mpa的保護氣氛里，1000℃-1050℃溫度下進行燒結，燒結時間2h-3h；

⑩燒結完成后，爐溫T不低于800℃時隨爐冷卻；爐溫T處于500℃≤T＜800℃半開爐門冷卻；爐溫T＜500℃出爐空冷；空冷至T＜150℃后即獲得所需氧化鋁陶瓷纖維；

3)高絕緣性高溫電纜的制造

①將導體編織好，獲得待用導體；

②將1)中步驟⑤準備的環氧樹脂與玻璃纖維加熱至熔融態，獲得封裝用流體；

③將步驟①獲得的待用導體放入步驟②獲得的封裝用流體進行封裝，獲得待用芯材；

④將1)中步驟④準備的ENB三元乙丙橡膠制成管狀，獲得套管內層；

⑤將2)中步驟⑩獲得的氧化鋁陶瓷纖維編織成致密網管狀，套裝在步驟④獲得的套管內層外表面，獲得套管中層；

⑥將聚四氟乙烯熔化后均勻噴涂在步驟⑤獲得的套管中層外表面，噴涂厚度2mm-3mm，獲得帶聚四氟乙烯膜層的套管中層；