一種新型航天用電纜及制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及同軸電纜技術領域，尤其涉及一種航天用電纜及制作方法。
【背景技術】
[0002] 航天用電纜應當能夠適應航天苛刻環(huán)境工作，具有優(yōu)異的耐輻照性能、抗靜電 放電性能、機械性能和耐高低溫性能。依現(xiàn)行技術制造的產(chǎn)品，是以GJB773A-2000《航 空航天用含氟聚合物絕緣電線電纜通用規(guī)范》為依據(jù)，同時參照了美國軍標MIL-W-22759 《MILITARYSPECIFICATIONSHEET》標準制造生產(chǎn)的。然而該產(chǎn)品缺乏在特殊環(huán)境下使用應 具有的相關性能，如耐輻照、耐高低溫、抗靜電放電性能和高機械強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種新型航天用電纜，滿足航天工作環(huán)境的需 求，具有良好的耐輻照性能、耐高低溫性能、抗靜電放電性能和較高的機械強度。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明涉及一種新型航天用電纜，從內(nèi)向外依次包括內(nèi)導 體、絕緣層、屏蔽層和外皮，所述絕緣層為第一繞包層+擠出層+第二繞包層的三層復合結 構，所述擠出層包括如下重量百分比的成分：50?60%聚醚醚酮、25?30%玻璃纖維、4? 6%相容劑、4?11%成核劑；所述第一和第二繞包層由聚酰亞胺與玻璃纖維混合構成。
[0005] 聚酰亞胺與玻璃纖維的混合結構，既保證了作為半導體材料的防靜電特性，又能 保證足夠的機械強度。
[0006] 優(yōu)選的，所述內(nèi)導體為銅合金導體，其為11根直徑0.25mm鍍銀銅合金絲絞合成 束。銅合金相對于銅擁有更高的強度和韌性。
[0007] 優(yōu)選的，所述玻璃纖維為高強玻璃纖維，單纖維抗拉強度為2800MPa。高強玻璃纖 維，其特點是高強度、高模量，比無堿玻纖抗拉強度高25%左右，彈性模量86000MPa。
[0008] 優(yōu)選的，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑。馬來酸酐接枝相容劑通過引入強極 性反應性基團，使材料具有高的極性和反應性，是一種高分子界面偶聯(lián)劑、相容劑、分散促 進劑，能夠提高產(chǎn)品的拉伸、沖擊強度，實現(xiàn)高填充，減少樹脂用量，改善加工流變性，提高 表面光潔度。
[0009] 優(yōu)選的，所述成核劑為滑石粉、云母粉、炭黑粉中的一種，所述成核劑的平均粒徑 約為2. 8?3. 3um。
[0010] 本發(fā)明同時提供一種制造上述新型航天電纜的方法，包括如下步驟： (1) 采用11根0. 25mm鍍銀銅合金絲絞合，經(jīng)過壓縮模具，獲得1. 25±0. 05mm的絞合 導體； (2) 采用同心式繞包機繞包0.032mm厚度第一繞包層，搭蓋率為71%?75%; (3) 將聚醚醚酮、玻璃纖維和相容劑添加至雙螺桿擠出機中充分攪拌并熔融，料筒溫 度控制在250?270°C;然后向料筒中添加成核劑，充分攪拌并塑化，料筒內(nèi)的壓力控制在 15?20Mpa，塑化時間為4?llmin; (4) 將步驟（3)所得混合原料通過擠出機擠出包覆在第一繞包層外圍，包覆之前，對第 一繞包層進行預熱，預熱溫度為72?80°C，原料擠出時，擠出機?？诘臏囟瓤刂圃?92? 200°C，?？诓捎脡毫κ浇Y構，擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速約為110r/min，長徑比為20 :1 ;擠出層厚 度為 0? 33 ?0? 45mm; (5) 采用同心式繞包機繞包0.032mm厚度第二繞包層，搭蓋率為71%?75%，此時已 制得三層復合結構的絕緣層； (6) 采用空氣-水分段間接處理方式對絕緣層進行冷卻處理，空氣中的冷卻時間為3? 4min，水中的冷卻時間為4?5min; (7) 采用直徑0. 12mm鍍鎳圓銅線編織屏蔽，屏蔽密度為90%?96%，然后包覆外皮形成 成品，成品外徑為2. 55?3. 55mm;外皮由聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺或聚醚醚酮中的任意一種 制成。
[0011] 優(yōu)選的，對成品進行熱固燒結處理，首先進行干燥處理，溫度控制在120°C? 130°C，時間控制在25?30min;然后進行燒結處理，燒結爐溫度劃分為兩個階段：第一階 段的溫度從〇°C提升至150°C，升溫速度控制在5°C/min，燒結時間約為23?26分鐘； 第二階段的溫度從150°C提升至320°C，升溫速度控制在5°C/min，燒結時間約為32? 36min;最后將燒結成品在燒結爐中緩冷至室溫。
[0012] 本發(fā)明的有益效果為：通過對航天電纜的結構、成分以及工藝的改進，有效 提高了電纜的耐輻照性能、耐高低溫性能、抗靜電放電性能和機械強度。通過設置 由聚酰亞胺與玻璃纖維混合構成的繞包層，電纜具有良好的防靜電放電性能；通過 設置三層復合結構的絕緣層，可在-150?+300°C范圍內(nèi)長期使用，并獲得耐輻照
【主權項】
1. 一種新型航天用電纜，從內(nèi)向外依次包括內(nèi)導體、絕緣層、屏蔽層和外皮，其特征在 于，所述絕緣層為第一繞包層+擠出層+第二繞包層的H層復合結構，所述擠出層包括如下 重量百分比的成分；50?60%聚離離麗、25?30%玻璃纖維、4?6%相容劑、4?11%成核 齊U ;所述第一和第二繞包層由聚醜亞胺與玻璃纖維混合構成。
2. 如權利要求1所述的新型航天用電纜，其特征在于：所述內(nèi)導體為銅合金導體，其為 11根直徑0. 25mm鍛銀銅合金絲絞合成束。
3. 如權利要求1所述的新型航天用電纜，其特征在于：所述玻璃纖維為高強玻璃纖維， 單纖維抗拉強度為2800MPa〇
4. 如權利要求1所述的新型航天用電纜，其特征在于：所述相容劑為馬來酸酢接枝相 容劑。
5. 如權利要求1所述的新型航天用電纜，其特征在于；所述成核劑為滑石粉、云母粉、 炭黑粉中的一種，所述成核劑的平均粒徑約為2. 8?3. 3um。
6. -種制造權利要求1至5任一項所述的新型航天用電纜的方法，其特征在于包括如 下步驟： (1) 采用11根0. 25mm鍛銀銅合金絲絞合，經(jīng)過壓縮模具，獲得1. 25 + 0. 05mm的絞合 導體； (2) 采用同也式繞包機繞包0. 032mm厚度第一繞包層，搭蓋率為71%?75% ; (3) 將聚離離麗、玻璃纖維和相容劑添加至雙螺桿擠出機中充分攬拌并烙融，料筒溫 度控制在250?27CTC ;然后向料筒中添加成核劑，充分攬拌并塑化，料筒內(nèi)的壓力控制在 15?20Mpa,塑化時間為4?llmin ; (4) 將步驟（3)所得混合原料通過擠出機擠出包覆在第一繞包層外圍，包覆之前，對第 一繞包層進行預熱，預熱溫度為72?8(TC，原料擠出時，擠出機模口的溫度控制在192? 20(TC，?？诓捎脡毫κ浇Y構，擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速約為11化/min,長徑比為20 ;1 ;擠出層厚 度為 0. 33 ?0. 45mm ； (5) 采用同也式繞包機繞包0. 032mm厚度第二繞包層，搭蓋率為71%?75%，此時已制 得H層復合結構的絕緣層； (6) 采用空氣-水分段間接處理方式對絕緣層進行冷卻處理，空氣中的冷卻時間為3? 4min,水中的冷卻時間為4?5min ; (7) 采用直徑0. 12mm鍛媒圓銅線編織屏蔽，屏蔽密度為90%?96%，然后包覆外皮形成 成品，成品外徑為2. 55?3. 55mm ;外皮由聚諷、聚離諷、聚醜亞胺或聚離離麗中的任意一種 制成。
7. 如權利要求6所述的制造新型航天用電纜的方法，其特征在于，對成品進行熱固燒 結處理，首先進行干燥處理，溫度控制在12CTC?13(TC，時間控制在25?30min;然后進 行燒結處理，燒結爐溫度劃分為兩個階段：第一階段的溫度從0C提升至15(TC，升溫速 度控制在5°C /min,燒結時間約為23?26分鐘；第二階段的溫度從15CTC提升至32(TC， 升溫速度控制在5C /min,燒結時間約為32?36min ;最后將燒結成品在燒結爐中緩冷至 室溫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型航天用電纜，從內(nèi)向外依次包括內(nèi)導體、絕緣層、屏蔽層和外皮，所述絕緣層為第一繞包層+擠出層+第二繞包層的三層復合結構，所述擠出層包括如下重量百分比的成分：50～60%聚醚醚酮、25～30%玻璃纖維、4～6%相容劑、4～11%成核劑；所述第一和第二繞包層由聚酰亞胺與玻璃纖維混合構成。本發(fā)明提供的電纜具有良好的耐輻照性能、耐高低溫性能、抗靜電放電性能和較高的機械強度。
【IPC分類】H01B7-18, H01B13-10, H01B13-14, H01B7-28, H01B11-18, H01B7-29, H01B7-17, H01B7-02
【公開號】CN104575720
【申請?zhí)枴緾N201410703918
【發(fā)明人】肖爽, 劉兵, 湯紅梅
【申請人】安徽中天世紀航天科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月30日