[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)高強環(huán)保電纜及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710609831.2
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107342124A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王月斌
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥達(dá)戶電線電纜科技有限公司
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B1/02;H01B1/24;H01B7/02;H01B3/40;H01B7/29;H01B7/22;H01B7/282;H01B13/00;H01B13/14;H01B13/24
• 代理公司: 合肥道正企智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34130
• 代理人: 謝偉

1.一種輕質(zhì)高強環(huán)保電纜，其特征在于，包括鎂合金導(dǎo)線和玻璃纖維導(dǎo)線，所述鎂合金導(dǎo)線包括鎂合金芯材和均勻平行分布在鎂線芯材上的連續(xù)碳纖維；所述玻璃纖維導(dǎo)線包括玻璃纖維芯材和均勻平行分布在玻璃纖維芯材上的連續(xù)碳纖維；所述鎂導(dǎo)線和玻璃纖維導(dǎo)線之間通過固化后的耐高溫環(huán)氧樹脂粘結(jié)成一個整體的電纜導(dǎo)線，在電纜導(dǎo)線整體的外周由玻璃纖維布包覆，在玻璃纖維布外周由鋁箔包覆，從鋁箔向外依次還設(shè)有絕緣層和外護套。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)高強環(huán)保電纜，其特征在于，所述連續(xù)碳纖維在鎂合金芯材中所占的體積分?jǐn)?shù)均為15％-65％，所述鎂合金芯材包括如下質(zhì)量百分比的組成元素：鋁1％-3％、鎳0.03％-0.2％、稀土0.1％-0.5％，其余為鎂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)高強環(huán)保電纜，其特征在于，所述連續(xù)碳纖維在玻璃纖維芯材中所占的體積分?jǐn)?shù)均為20％-60％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)高強環(huán)保電纜，其特征在于，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)高強環(huán)保電纜，其特征在于，所述耐高溫環(huán)氧樹脂的體積含量為電纜導(dǎo)線整體的34％-40％，所述環(huán)氧樹脂包括多組分環(huán)氧樹脂、固化劑、促進劑、脫模劑和樹脂改性劑。

6.一種制作如權(quán)利要求1至5中任一項所述的輕質(zhì)高強環(huán)保電纜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將鎂合金各組分元素依次投入熔煉爐，鎂的純度在99%以上，經(jīng)熔煉攪拌均勻后，析出鎂液中氣體及雜質(zhì)，獲得鎂合金溶液備用；

（2）將去膠后的連續(xù)碳纖維束浸入質(zhì)量濃度為1-2％的K2ZrF6水溶液中保持1-2分鐘，取出纖維束干燥后浸入步驟（1）中獲得的鎂合金溶液中進行浸滲處理，鎂合金溶液的溫度為680-720℃，浸潤時間為1-2分鐘，再采用具有三段壓射的冷室壓鑄機壓鑄，模具型腔采用中心進料，將壓鑄成型的爐頭置入烘箱內(nèi)進行熱處理后保溫3小時后打開烘箱，自然冷卻，精加工成長度為1m、直徑為20mm的碳纖維增強的鎂合金導(dǎo)線；

（3）使用耐高溫環(huán)氧樹脂將所述玻璃纖維芯材和包覆在玻璃纖維芯材外周的連續(xù)碳纖維粘結(jié)在一起，一次固化成型制得所述玻璃纖維導(dǎo)線；

（4）在使用耐高溫環(huán)氧樹脂將步驟（2）中制得的鎂合金導(dǎo)線和步驟（3）中制得的玻璃纖維導(dǎo)線粘結(jié)成一個整體的電纜導(dǎo)線，在電纜導(dǎo)線整體的外周使用玻璃纖維布包覆，再在玻璃纖維布外周使用鋁箔包覆；

（5）采用擠塑機在上述電纜導(dǎo)線的鋁箔包覆層表面擠包絕緣層，在擠包絕緣層的同時在絕緣層與鋁箔包覆層之間填充阻水層，鋁箔包覆層表面擠包絕緣層后形成電纜絕緣線芯，在450℃保溫12小時后進行絞線，制得電纜絕緣線芯絞線；

（6）將聚氯乙烯樹脂（PVC）100份、增塑劑45份、增白劑0.06份、抗氧化劑0.9份、紫外線吸收劑0.5份依次加入高速混合機中，混合5分鐘后，加入溫度為100℃的塑料擠出造粒機中進行造粒，得到電纜外護套顆粒料，備用；

（7）將步驟（5）得到的電纜絕緣線芯絞線置于螺桿擠出機中，將步驟（6）中得到的電纜外護套顆粒料置于螺桿擠出機中，在制得的電纜絕緣線芯絞線表面進行擠包，使得在制得的電纜絕緣線芯絞線表面形成電纜外護套，即得到所需輕質(zhì)高強環(huán)保電纜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作輕質(zhì)高強環(huán)保電纜的方法，其特征在于，所述步驟（2）中碳纖維在鎂合金溶液中浸滲的時候采用二氧化硫或者六氟化硫保護。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作輕質(zhì)高強環(huán)保電纜的方法，其特征在于，所述步驟（4）中玻璃纖維布體積含量為電纜導(dǎo)線整體的1％-10％；鋁箔的厚度為0.1-0.2mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作輕質(zhì)高強環(huán)保電纜的方法，其特征在于，所述步驟（7）中控制擠出機的機筒溫區(qū)的溫度為150℃、機頭溫區(qū)的溫度為180℃，將螺桿加長45cm。