本發(fā)明涉及一種控制電纜及其生產(chǎn)方法,尤其涉及一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜及其生產(chǎn)方法,該控制電纜適用于航空航天發(fā)動機(jī)功率、矢量和進(jìn)氣道控制系統(tǒng)應(yīng)用的高清晰大流量數(shù)據(jù)信息傳輸和設(shè)備電力配送。
背景技術(shù):
隨著中國航天技術(shù)發(fā)展,長征五號大功率火箭的研發(fā)成功,中國人實(shí)現(xiàn)“嫦娥奔月”的千年夢想即將成為現(xiàn)實(shí)。在航天器發(fā)射和運(yùn)行過程中,必然要經(jīng)受大氣層摩擦產(chǎn)生的高溫和火箭發(fā)動機(jī)燃料產(chǎn)生的高溫,這些高溫能夠達(dá)到1000℃以上,對航天器許多部件都會產(chǎn)生損傷。然而為了航天器飛行更加安全,需要對航天器的火箭發(fā)動機(jī)、探測器的動力系統(tǒng)做到實(shí)時監(jiān)控并讓動力系統(tǒng)做出精確動作,這就需要有一些安裝在發(fā)動機(jī)高溫部件內(nèi)的探測器和傳導(dǎo)線纜。
目前能夠在月球環(huán)境下應(yīng)用的控制電纜和電力配送電纜有一些,如有多種能夠適應(yīng)-150~250℃環(huán)境下應(yīng)用的柔性電線電纜,但是在超過這個溫度范圍的環(huán)境下工作,電纜會很快老化并失效。
現(xiàn)有通信數(shù)據(jù)控制電纜通常采用光纖光纜、超六類和七類數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)線作為通信數(shù)據(jù)控制線纜。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信電纜結(jié)構(gòu)如圖1所示,一般采用單根或絞合裸銅(鍍錫)作為導(dǎo)體11,高密度聚乙烯絕緣HDPE作為絕緣層12,兩芯線對絞后用鋁箔13屏蔽,然后多對絞對成纜,成纜后外包聚酯帶14繞包后用編織層15總屏蔽,阻燃聚氯乙烯(低煙無鹵聚烯烴)16作為外護(hù)套。
現(xiàn)有的光纖光纜結(jié)構(gòu)如圖2所示,光纖21對絞后外包松套管(PBT管)23,內(nèi)有光纖膏22填充,然后多對數(shù)成纜,其中填加有填充繩24和纖維強(qiáng)化塑料(FRP)加強(qiáng)芯25,成纜后外包阻水帶27,內(nèi)有光纜膏26填充,再擠包中密度聚乙烯(MDPE)內(nèi)護(hù)套28,外包芳綸紗29后再擠包中密度聚乙烯(MDPE)外護(hù)套30?,F(xiàn)有光纖光纜對安裝要求很高,尤其是接頭部位。在靜態(tài)布線的場合中,光纖產(chǎn)品具有流量大、使用壽命長、信號穩(wěn)定等明顯優(yōu)勢。然而在移動使用的裝備中,光纖產(chǎn)品應(yīng)光信號折射要求彎曲半徑受限的不足、接頭輕微錯位帶來色散加劇信號衰減明顯等缺陷就成為實(shí)際應(yīng)用中難以解決的技術(shù)問題。
現(xiàn)有不少礦物質(zhì)絕緣線纜可以應(yīng)用于高溫能夠達(dá)到1000℃以上的部件中。但是現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣線纜需要有金屬套管或者陶瓷套管,如圖3所示,該絕緣線纜是在銅導(dǎo)體31與外面的陶瓷套管33之間裝有礦物質(zhì)絕緣粉末32,礦物質(zhì)絕緣粉末32比如陶瓷粉末,這種套管硬度極高但不易彎曲,安裝受到嚴(yán)格限制。因?yàn)樯a(chǎn)、安裝、運(yùn)輸?shù)纫蛩貙μ坠荛L度的限制,所以礦物質(zhì)絕緣電纜長度都不長。還有,礦物質(zhì)絕緣線纜采用陶瓷粉末作為絕緣材料,陶瓷粉末過于松散,一旦套管松動破損,就會泄漏造成電線電纜功能失效。然而,在航天器發(fā)射和運(yùn)行過程中要承受劇烈的震動,現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣線纜應(yīng)用受到限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜及其生產(chǎn)方法,該控制電纜具有抗震動、耐曲撓和耐高溫1000℃,能為發(fā)動機(jī)功率矢量實(shí)時監(jiān)控、部件工作信號傳達(dá)和反饋提供工作性能穩(wěn)定可靠的信號通道。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜,包括導(dǎo)體、線芯絕緣層、屏蔽鎧裝層、外護(hù)套,所述導(dǎo)體外涂覆有礦物質(zhì)粉末混合物后再包覆線芯絕緣層構(gòu)成一根絕緣線芯,兩根絕緣線芯按照節(jié)距對絞形成線對,多股線對成纜后外包屏蔽鎧裝層,外面再包覆外護(hù)套;
所述導(dǎo)體為鎳錳銅合金,該鎳錳銅合金化學(xué)組分為NCu28-2.5-1.5;
所述線芯絕緣層為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織;
所述屏蔽鎧裝層為鎳錳銅合金金屬絲編織;
所述外護(hù)套為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。
所述礦物質(zhì)粉末混合物為絕緣漆和二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物。
進(jìn)一步,所述礦物質(zhì)粉末混合物為220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物。
一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜生產(chǎn)方法,其步驟是:
第一,采用漆包線生產(chǎn)工藝在鎳錳銅合金的導(dǎo)體外層涂覆礦物質(zhì)混合物,該礦物質(zhì)混合物為220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物;
第二,導(dǎo)體外的線芯絕緣層為陶瓷纖維繩編織而成,導(dǎo)體、礦物質(zhì)混合物和線芯絕緣層構(gòu)成絕緣線芯,該陶瓷纖維繩由氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維制成;
第三,將兩根絕緣線芯按照節(jié)距對絞形成線對;
第四,多股線對成纜后外包屏蔽鎧裝層,屏蔽鎧裝層為鎳錳銅合金金屬絲編織;
第五,屏蔽鎧裝層外包覆外護(hù)套,外護(hù)套為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。
第六,將制造完成的所述控制電纜進(jìn)行高溫真空環(huán)境下預(yù)處理,將礦物質(zhì)混合物涂覆層在高溫下充分裂解并預(yù)釋放裂解氣體。
所述高溫真空環(huán)境下預(yù)處理的溫度是800℃-1000℃高溫,預(yù)處理時間10-20小時。
進(jìn)一步,所述高溫真空環(huán)境下預(yù)處理的溫度是1000℃高溫,預(yù)處理時間20小時。
所述線芯絕緣層采用直徑在0.1~0.3mm之間的氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織而成。
所述線芯絕緣層的氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織絕緣層編織密度在98%以上,當(dāng)采用多層編織絕緣時編織密度在95%以上。
本發(fā)明矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜具有抗震動、耐曲撓和耐高溫1000℃,能為發(fā)動機(jī)功率矢量實(shí)時監(jiān)控、部件工作信號傳達(dá)和反饋提供工作性能穩(wěn)定可靠的信號通道。該控制電纜具有較好的柔韌性,可以大長度生產(chǎn)并可以在狹小的空間中彎曲安裝;電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,在受到外力沖擊損傷時,產(chǎn)品性能仍然穩(wěn)定可靠;在高溫、宇宙射線(宇宙風(fēng))襲擊、機(jī)械震顫、宇宙塵埃等特定環(huán)境中仍然正常工作??朔爽F(xiàn)有耐高溫礦物質(zhì)絕緣電纜生產(chǎn)長度短、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、柔韌性差不能彎曲安裝等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的控制電纜主要構(gòu)件采用陶瓷纖維編織和鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)材料,在高溫和明火點(diǎn)燃的情況下不燃燒,有力的保證了航空安全。采用的材料具有極好的耐溫性能可以在-200℃ ~ 1000℃的范圍應(yīng)用。本發(fā)明的控制電纜可用于航空航天、耐高溫產(chǎn)品生產(chǎn)監(jiān)控、核動力等領(lǐng)域。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信電纜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為現(xiàn)有的光纖光纜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為現(xiàn)有的礦物質(zhì)絕緣電線結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1導(dǎo)體,2礦物質(zhì)混合物,3線芯絕緣層,4線對,5屏蔽鎧裝層,6外護(hù)套;11單根或絞合裸銅(鍍錫)導(dǎo)體,12高密度聚乙烯(HDPE)絕緣層,13鋁箔,14聚酯帶,15編織層,16阻燃聚氯乙烯(低煙無鹵聚烯烴)外護(hù)套;21光纖,22光纖膏,23松套管(PBT管),24填充繩,25纖維強(qiáng)化塑料(FRP)加強(qiáng)芯,26光纜膏,27阻水帶,28中密度聚乙烯(MDPE)內(nèi)護(hù)套,29外包芳綸紗,30中密度聚乙烯(MDPE)外護(hù)套;31銅導(dǎo)體,32礦物質(zhì)絕緣粉末,33陶瓷(或金屬)套管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖4,一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜,包括導(dǎo)體1、礦物質(zhì)粉末混合物2、線芯絕緣層3、屏蔽鎧裝層5、外護(hù)套6,所述導(dǎo)體1外涂覆有礦物質(zhì)粉末混合物2后再包覆線芯絕緣層3構(gòu)成一根絕緣線芯,兩根絕緣線芯按照一定的節(jié)距對絞形成線對4,多股線對4成纜后外包屏蔽鎧裝層5,外面再包覆外護(hù)套6。所述導(dǎo)體1為鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5),導(dǎo)體1為精細(xì)絞合柔軟鎳錳銅合金導(dǎo)體。所述礦物質(zhì)粉末混合物2為絕緣漆和二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物,具體來說,所述礦物質(zhì)粉末混合物2為220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物。所述線芯絕緣層3為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織。所述屏蔽鎧裝層5為鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)金屬絲編織,具體為退火柔韌鎳錳銅合金金屬絲編織屏蔽鎧裝層。所述外護(hù)套6為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。
一種矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜生產(chǎn)方法,其步驟是:
第一,采用漆包線生產(chǎn)工藝在鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)的導(dǎo)體1外層涂覆礦物質(zhì)混合物2,該礦物質(zhì)混合物2為220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物;將預(yù)先制備的精細(xì)絞合柔性鎳錳銅合金導(dǎo)體1放置于漆包線生產(chǎn)裝備的張力可控自動放線架上,讓導(dǎo)體1通過模具使礦物質(zhì)混合物2按照設(shè)定厚度和外徑均勻地涂覆在導(dǎo)體1表面,之后通過烘爐進(jìn)行漆膜干燥固化;為了達(dá)到設(shè)計(jì)的漆膜厚度,可以重復(fù)漆膜涂覆過程。
第二,導(dǎo)體1外的線芯絕緣層3為陶瓷纖維繩編織而成,導(dǎo)體1、礦物質(zhì)混合物2和線芯絕緣層3構(gòu)成絕緣線芯,該陶瓷纖維繩由氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維制成;所述線芯絕緣層3采用直徑在0.1~0.3mm之間的陶瓷纖維繩進(jìn)行編織而成;氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織絕緣層編織密度在98%以上,當(dāng)采用多層編織絕緣時編織密度在95%以上;
第三,將兩根絕緣線芯按照一定的節(jié)距對絞形成線對4,每個線對4傳導(dǎo)同一種信號;
第四,多股線對4成纜后外包屏蔽鎧裝層5,屏蔽鎧裝層5為鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)金屬絲編織;
第五,屏蔽鎧裝層5外包覆外護(hù)套6,外護(hù)套6為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織外護(hù)套層6編織密度在85%以上,當(dāng)采用多層編織外護(hù)套6時編織密度在80%以上。
第六,將制造完成的所述控制電纜進(jìn)行高溫真空環(huán)境下預(yù)處理,將礦物質(zhì)混合物涂覆層在高溫下充分裂解并預(yù)釋放裂解氣體。所述高溫真空環(huán)境下預(yù)處理的溫度是800℃-1000℃高溫,預(yù)處理時間10-20小時??紤]到所述控制電纜使用環(huán)境為超高溫,其優(yōu)選預(yù)處理方案為:高溫真空環(huán)境下預(yù)處理的溫度是1000℃高溫,預(yù)處理時間20小時;采用1000℃高溫預(yù)處理,是因?yàn)楸景l(fā)明的控制電纜工作溫度上限值為1000℃;采用預(yù)處理時間20小時,已考慮了控制電纜的使用環(huán)境。高溫真空預(yù)處理也可以采用其它溫度和預(yù)處理時間的搭配,其目的是將礦物質(zhì)混合物涂覆層在高溫下充分裂解并預(yù)釋放裂解氣體。
下面對本發(fā)明各個部件和步驟進(jìn)行具體說明:
所述導(dǎo)體1為鎳錳銅合金,該鎳錳銅合金化學(xué)組分為NCu28-2.5-1.5,該合金熔點(diǎn)為1350℃。為高頻脈沖電流提供可靠數(shù)據(jù)通道的同時保證電纜產(chǎn)品導(dǎo)體在1000℃高溫下能夠傳送電磁信號;導(dǎo)體表面具有良好的圓整度和光滑度。
所述導(dǎo)體1外的線芯絕緣層3為陶瓷纖維繩編織而成,線芯絕緣采用直徑在0.1~0.3mm之間的陶瓷纖維繩進(jìn)行編織而成,陶瓷纖維繩是由耐高溫氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維制成的。該編織絕緣層可根據(jù)電線電纜的工作強(qiáng)度增加編織層數(shù)以提高絕緣層的機(jī)械抗拉強(qiáng)度。氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維具有1200℃ ~ 2500℃的耐高溫性能。目前已經(jīng)在航空航天儀器儀表等電器中被采用做絕緣材料,并廣泛用于生產(chǎn)航空航天器中的耐熱零部件。
采用氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維,是利用其較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能。采用編織工藝生產(chǎn)制成的陶瓷纖維絕緣層的特種發(fā)動機(jī)信號傳輸電纜,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、柔韌性好、抗拉強(qiáng)度高、可以連續(xù)大長度生產(chǎn)、便于在發(fā)動機(jī)狹小空間移動彎曲安裝。耐高溫氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織絕緣層編織密度要在98%以上,當(dāng)采用多層編織絕緣時編織密度可以控制在95%以上。
所述導(dǎo)體1外涂覆有礦物質(zhì)粉末混合物2后再包覆線芯絕緣層3構(gòu)成一根絕緣線芯,即在氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維編織絕緣層3內(nèi)是采用漆包線生產(chǎn)工藝在鎳錳銅合金的導(dǎo)體1外層涂覆礦物質(zhì)混合物2,該礦物質(zhì)混合物2為220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物。該混合物在本電纜產(chǎn)品中的作用有:
1)利用220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆膜的水密性和氣密性,起到保護(hù)鎳錳銅合金導(dǎo)體避免被水體、油質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)侵蝕的作用。因?yàn)楸倦娎|產(chǎn)品采用陶瓷纖維編織絕緣,所以液態(tài)和氣態(tài)腐蝕性物質(zhì)比較容易侵入導(dǎo)體,從而對導(dǎo)體造成不可逆轉(zhuǎn)的侵蝕。
2)保護(hù)鎳錳銅合金導(dǎo)體在本電纜產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝過程中不被外界機(jī)械損傷。
3)220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物采用漆包線工藝在導(dǎo)體表面涂覆后形成具有一定彈性的漆膜,可以提高氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維在導(dǎo)體上的附著力。
4)220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物具有良好的電氣絕緣性能,對鎳錳銅合金導(dǎo)體傳輸?shù)碾娏髌鸬胶芎玫慕^緣作用。即使220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆膜在溫度超過400℃發(fā)生軟化甚至裂解,也會因二氧化硅礦物質(zhì)粉末的存在而使其具有一定的硬度和強(qiáng)度并保證陶瓷纖維編織絕緣層具有很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和絕緣性能。
5)220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物在1000℃ 左右的高溫下長期工作會因?yàn)楦邷卦斐删埘啺贩纸饫匣?,但分解老化?20級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物仍然以很高的強(qiáng)度粘著在鎳錳銅合金導(dǎo)體表面,有力的保證了電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
6)220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物采用成熟的漆包線涂覆工藝,可以大長度連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)技術(shù)穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)成本低廉。
本發(fā)明的電纜產(chǎn)品在220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物高溫分解之前具有兩層絕緣構(gòu)件,一層是220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆絕緣層,另外一層是陶瓷纖維編織絕緣層。當(dāng)220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆膜高溫分解后,該涂覆層會成為具有一定強(qiáng)度和較高硬度的高分子裂解物造成其絕緣性能下降。但由于陶瓷纖維編織絕緣層的存在,導(dǎo)體承載的電流依然不會與其它導(dǎo)電介質(zhì)接觸而保證電纜的正常工作性能。
所述兩根絕緣線芯按照一定的節(jié)距對絞形成線對4。為了提高信號的清晰度和流量,本電纜產(chǎn)品采用電磁補(bǔ)償平衡技術(shù),將兩根絕緣線芯按照一定的節(jié)距對絞形成線對。每個線對傳導(dǎo)同一種信號。線對4中的兩根線芯將各自傳導(dǎo)的電磁信號相互補(bǔ)償、相互糾正、減少干擾,使得獲得信號更加清晰準(zhǔn)確。
導(dǎo)電材料會隨著溫度的升高而增大導(dǎo)電電阻。采用對絞工藝制成的線對來傳輸同一種信號,正是考慮了這個因素。在傳輸弱電信號時,由于溫度升高而形成的導(dǎo)體高電阻使得電磁信號更加微弱。為了保證經(jīng)過高溫區(qū)域傳輸過來的弱電信號能夠被儀器儀表的信號調(diào)制放大器準(zhǔn)確獲得,采用線對補(bǔ)強(qiáng)是合理的設(shè)計(jì)工藝。經(jīng)過線對中的兩根絕緣線芯同時傳輸過來的微弱信號經(jīng)過儀器的比對、調(diào)制、放大,從而確保使儀器獲得準(zhǔn)確的信號。
所述屏蔽鎧裝層5為鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)金屬絲編織,為退火柔韌鎳錳銅合金金屬絲編織屏蔽鎧裝層。具有金屬絲編織屏蔽結(jié)構(gòu)的電纜產(chǎn)品不僅具有更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,而且讓電纜產(chǎn)品傳導(dǎo)的信號不受其他電磁活動的干擾。同時強(qiáng)度很高的金屬編織屏蔽層也是產(chǎn)品的鎧裝防護(hù)層。當(dāng)電纜產(chǎn)品受到外力撞擊、撕扯和拉伸時,金屬絲編織防護(hù)層起到很好的防護(hù)作用。在確認(rèn)電纜產(chǎn)品能夠遭受的機(jī)械損傷不足以破壞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和產(chǎn)品所處的位置不存在外來電磁干擾時,本電纜產(chǎn)品可以取消鎳錳銅合金金屬絲編織屏蔽鎧裝層。
所述外護(hù)套6為氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織的護(hù)套層。耐高溫氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織護(hù)套層對內(nèi)部主要構(gòu)件起到很好的保護(hù)作用,尤其是對在外太空產(chǎn)生的高溫、射線、塵埃和機(jī)械振動等。
本發(fā)明矢量可控航空發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制電纜在高溫環(huán)境下氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維繩編織護(hù)套層起到良好的隔熱作用。由于陶瓷纖維防護(hù)層的存在會減少熱量向載有信號導(dǎo)體的傳導(dǎo),從而保證工作導(dǎo)體在接近1000℃的高溫環(huán)境中不軟化、不熔化,并且實(shí)現(xiàn)電流穩(wěn)定傳輸。同樣,由于陶瓷纖維層具備優(yōu)良的隔熱性能,當(dāng)產(chǎn)品在超低溫(-200℃)下工作時,也會保存產(chǎn)品內(nèi)部電流傳輸產(chǎn)生的熱量從而提高產(chǎn)品在超低溫環(huán)境中的強(qiáng)度和柔韌性。本發(fā)明的控制電纜采用220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆層是彌補(bǔ)編織構(gòu)件容易被腐蝕性液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)侵入之不足的必要構(gòu)件。本發(fā)明的控制電纜采用優(yōu)質(zhì)的耐溫、耐腐蝕、高機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,實(shí)現(xiàn)了不燃、無毒、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性能可靠的航空產(chǎn)品性能要求。
為了避免220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆層在高溫下產(chǎn)生的裂解氣體對發(fā)動機(jī)、航空航天器造成損傷,在電纜產(chǎn)品制造完成后,要在1000℃的高溫真空環(huán)境中高溫預(yù)處理20小時以保證220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物涂覆層在高溫下充分裂解并預(yù)釋放裂解氣體。
預(yù)處理后的本發(fā)明的控制電纜產(chǎn)品具有同級別耐高溫電纜不可比擬的柔韌性、安裝舒適性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的控制電纜產(chǎn)品不僅具備超高溫下的優(yōu)異性能,而且在超低溫下同樣具有很多優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的控制電纜采用的材料有氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維、鎳錳銅合金以及220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物。其中220級聚酰亞胺絕緣漆和納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末混合物在產(chǎn)品最后一道生產(chǎn)工藝——高溫真空預(yù)裂解過程中已經(jīng)分解固化,其中分解后的物質(zhì)中主要是納米級二氧化硅礦物質(zhì)粉末以及微量的碳。氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維、鎳錳銅合金、二氧化硅礦物質(zhì)粉末以及碳都是耐低溫性能較好的材料。在接近-200℃的超低溫環(huán)境中,氧化鋯硅酸鋁陶瓷纖維、鎳錳銅合金等材料憑借其熱膨脹系數(shù)小的特點(diǎn),不僅會在溫度大幅變化的過程中保證了電纜產(chǎn)品尺寸的相對穩(wěn)定和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,而且當(dāng)電纜產(chǎn)品處于超低溫環(huán)境中時,這些材料的無機(jī)晶胞結(jié)構(gòu)間作用力依然較強(qiáng)。反言之,也許正是這些無機(jī)材料的晶體作用力受溫度大幅變化影響不大,從而形成了這些材料熱膨脹系數(shù)較小的特點(diǎn)。本發(fā)明選用這些材料正是看中了上述特點(diǎn),從而保證本發(fā)明的控制電纜產(chǎn)品在-200-1000℃的溫度范圍內(nèi)都能夠應(yīng)用。
在超低溫度下,不少材料受低溫影響,分子和原子的活動減弱,材料內(nèi)部維系其強(qiáng)度、韌性的分子間力、晶體間力等微觀作用力下降明顯,從而導(dǎo)致材料變得脆弱不堪。本發(fā)明的控制電纜合理地選擇材料,尤其是選擇這些微觀作用力受溫度影響相對較弱的無機(jī)材料和鎳錳銅合金(NCu28-2.5-1.5)材料,是實(shí)現(xiàn)電纜產(chǎn)品無論在超高溫還是超低溫溫度環(huán)境下都具有一定強(qiáng)度和柔韌性的關(guān)鍵。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,因此,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。