專利名稱：一種耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電線電纜領(lǐng)域，尤其是用于航空領(lǐng)域中傳輸電力和信號的耐高溫薄絕緣電線。

背景技術(shù)：
隨著全球一體化進程的不斷推進，各國航空事業(yè)迅速發(fā)展，國產(chǎn)大飛機的研制給國內(nèi)航空用絕緣電線提出了新的要求。航空用絕緣電線不僅要具備耐高溫、耐高電壓等特性，而且要求質(zhì)輕、耐潮濕水解性，能適應在復雜工作環(huán)境下長期運行的要求。
目前，用于航空領(lǐng)域的絕緣電線的生產(chǎn)工藝主要有以下幾種技術(shù)方式①耐高溫材料擠包絕緣電線，如耐高溫硅橡膠絕緣電纜(CN201111978)，聚醚砜絕緣電線(CN2840274)，耐高溫PEEK絕緣電線(CN201281977)；②輻照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯擠包絕緣電線(CN2745189)(CN1866411)；③聚四氟乙烯薄膜繞包電線(CN 201274184)。
上述三類電線在航空領(lǐng)域中有著不同范圍的應用，但均有一定的局限性 1.硅橡膠薄壁絕緣擠出困難，難以控制電線的重量，且硅橡膠真空透氣性差，機械強度較差，不適合作耐原子氧壁壘；聚醚砜絕緣電線其耐紫外線性能較差；PEEK絕緣電線的絕緣材料高昂的價格限制了其在航空領(lǐng)域中的廣泛應用。
2.輻照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯擠包絕緣電線對于原材料要求比較高，原材料價格昂貴，且輻照設(shè)備投資比較大。
3.聚四氟乙烯薄膜繞包電線雖然容易控制電線的重量，但是，聚四氟乙烯薄膜直接繞包在導體表面，與導體之間粘結(jié)不緊密，很難控制繞包過程中產(chǎn)生的缺陷，易在搭蓋處產(chǎn)生縫隙，導致電線的性能降低，耐電暈性能相對較差。
所以，一種能夠滿足航空領(lǐng)域應用新要求的電線的研制必須在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進行新的設(shè)計和改進。


發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線，尤其適用于航空領(lǐng)域中傳輸電力和信號，但不局限于此。
一種耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的截面結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外分別是絞合銅導體，繞包聚酰亞胺薄膜內(nèi)絕緣層，繞包聚四氟乙烯薄膜外絕緣層。
其中，絞合銅導體為裸銅芯、鍍錫銅芯、鍍銀銅芯、鍍鎳銅芯、鍍錫銅合金、鍍銀銅合金或鍍鎳銅合金的任意一種，優(yōu)選鍍銀銅芯或鍍鎳銅芯。
其中內(nèi)絕緣層采用聚酰亞胺薄膜，單面或雙面涂聚全氟乙丙烯乳液或改性聚酰亞胺膠在高溫下具有自粘性，繞包在導體上的薄膜形成管狀整體，減少空隙缺陷；外絕緣層采用聚四氟乙烯薄膜，能夠很容易和聚酰亞胺薄膜涂復層粘結(jié)成一體，經(jīng)過多節(jié)燒結(jié)爐逐步升溫方法燒結(jié)后，彎曲或卷繞時不會脫落、翹皮，控制好搭蓋率，制得本發(fā)明的耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線。
聚酰亞胺薄膜是以聚酰亞胺為基材，在其單面或雙面涂聚全氟乙丙烯乳液或改性聚酰亞胺膠，制成復合帶，常作為高壓電機、機車牽引電機、深井潛油泵電機和冶金電機等電機繞阻絕緣。將聚酰亞胺薄膜作為航空用耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線內(nèi)絕緣層，薄膜上的涂復層可包繞在導體上，進入高溫爐燒結(jié)后，薄膜因收縮與導體貼緊，而且繞包在導體上的薄膜形成管狀整體。
由于聚酰亞胺在潮濕的環(huán)境下自身容易水解，采用聚四氟乙烯薄膜作為外絕緣層繞包在聚酰亞胺絕緣線芯外，隔絕了聚酰亞胺層與水汽的直接接觸，在保證電線耐溫等級的前提下，同時提高了電線在潮濕云層中的工作穩(wěn)定性。
根據(jù)電線導體直徑的大小，本發(fā)明中的電線的內(nèi)絕緣層聚酰亞胺薄膜寬度為3mm-50mm，厚度為0.02mm-0.5mm。
根據(jù)內(nèi)絕緣線芯直徑的大小，本發(fā)明中的電線的外絕緣層聚四氟乙烯薄膜寬度為3mm-50mm，厚度為0.03mm-0.8mm。
本發(fā)明采用聚酰亞胺薄膜與聚四氟乙烯薄膜組成雙層復合絕緣，采用繞包后燒結(jié)的方法，控制好繞包搭蓋率，研制應用于航空領(lǐng)域新型薄膜無縫繞包絕緣電線。
本發(fā)明電線的工藝流程為常規(guī)的方法 a)聚酰亞胺薄膜繞包和燒結(jié)
b)聚四氟乙烯薄膜繞包和燒結(jié)
本發(fā)明中的電線的導體絞合方式為正規(guī)(同心層)絞合或非正規(guī)(束線)絞合。
本發(fā)明中的電線內(nèi)絕緣層聚酰亞胺薄膜繞包角度根據(jù)薄膜的寬度大小可以為20°-70°，優(yōu)先選用30°-50°，燒結(jié)爐長度1m-5m，可采用多節(jié)燒結(jié)爐共同燒結(jié)，爐節(jié)數(shù)1節(jié)-5節(jié)，每節(jié)燒結(jié)爐溫度為80℃-400℃，隨收線方向溫度逐步升高，收線速度根據(jù)繞包搭蓋率大小、薄膜厚度大小和燒結(jié)爐爐溫高低可以為1-10m/min。
本發(fā)明中的電線外絕緣層聚四氟乙烯薄膜繞包角度根據(jù)薄膜的寬度大小可以為25°-70°，優(yōu)先選用35°-50°，燒結(jié)爐長度1m-5m，可采用多節(jié)燒結(jié)爐共同燒結(jié)，爐節(jié)數(shù)1節(jié)-5節(jié)，每節(jié)燒結(jié)爐溫度為100℃-430℃，隨收線方向溫度逐步升高，收線速度根據(jù)繞包搭蓋率大小、薄膜厚度大小和燒結(jié)爐爐溫高低可以為1-10m/min。
本發(fā)明中的電線的燒結(jié)過程可采用空氣條件下高溫燒結(jié)和隔絕氧氣高溫燒結(jié)，優(yōu)先采用隔絕氧氣高溫燒結(jié)方式，隔絕氧氣采用惰性氣體保護，可使用的惰性氣體為氮氣、二氧化碳、氦氣，優(yōu)先使用氮氣和二氧化碳。



圖1本發(fā)明耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-絞合銅導體；2-聚酰亞胺薄膜；3-聚四氟乙烯薄膜。

具體實施例方式 下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為絞合銅導體；2為聚酰亞胺薄膜；3為聚四氟乙烯薄膜。
實施例一 正規(guī)絞合銅導體聚酰亞胺薄膜繞包高溫燒結(jié)聚四氟乙烯薄膜繞包高溫燒結(jié)。
實施例二 非正規(guī)絞合銅導體聚酰亞胺薄膜繞包高溫燒結(jié)聚四氟乙烯薄膜繞包高溫燒結(jié)。
通過手觸摸、肉眼觀察等方式檢查實施例一和實施例二的表觀，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的縫隙；通過調(diào)整繞包角度，實施例一和實施例二的理論繞包搭蓋率在50％左右；卷繞試驗結(jié)果卷繞直徑為1D時，實施例一和實施例二均無翹皮、無裂開。
和傳統(tǒng)的航空用絕緣電線相比，本發(fā)明的電線兼具耐高溫和質(zhì)輕的特點 注以上電線規(guī)格均為AWG 22# 實施例三 根據(jù)導體直徑的變化，可改變內(nèi)絕緣層聚酰亞胺薄膜和外絕緣層繞包聚四氟乙烯薄膜的厚度，繞包角度，寬度等參數(shù)，以控制搭蓋率。如下表

和其他航空用絕緣電線相比，本發(fā)明的電線在成本上具有價格低廉的優(yōu)勢。以AWG22#線規(guī)為例，本發(fā)明的電線其制造成本約為聚四氟乙烯絕緣電線的80％，PEEK絕緣電線的30％，輻照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯絕緣電線的30％，具備較強的市場競爭優(yōu)勢。
雖然上述具體的實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但此描述不意味著構(gòu)成限制。在參照本發(fā)明的描述后，對于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來說，顯然能夠?qū)λ_的實施例做出各種各樣的修正。各種類似的修正均落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線，其特征在于，電線的截面結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外分別是絞合銅導體，繞包聚酰亞胺薄膜內(nèi)絕緣層，繞包聚四氟乙烯薄膜外絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線，其特征在于，所述的絞合銅導體為裸銅芯、鍍錫銅芯、鍍銀銅芯、鍍鎳銅芯、鍍錫銅合金、鍍銀銅合金或鍍鎳銅合金的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線，其特征在于，根據(jù)電線絞合銅導體直徑的大小，電線的內(nèi)絕緣層聚酰亞胺薄膜寬度為3mm-50mm，厚度為0.02mm-0.5mm；
根據(jù)內(nèi)絕緣線芯直徑的大小，電線的外絕緣層聚四氟乙烯薄膜寬度為3mm-50mm，厚度為0.03mm-0.8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的生產(chǎn)方法，采用常規(guī)的生產(chǎn)方法，其特征在于，其中內(nèi)絕緣層聚酰亞胺薄膜繞包角度為20°-70°，燒結(jié)爐長度1m-5m，爐節(jié)數(shù)1節(jié)-5節(jié)，每節(jié)燒結(jié)爐溫度為80℃-400℃，隨收線方向溫度逐步升高，收線速度為1-10m/min；外絕緣層聚四氟乙烯薄膜繞包角度為25°-70°，燒結(jié)爐長度1m-5m，爐節(jié)數(shù)1節(jié)-5節(jié)，每節(jié)燒結(jié)爐溫度為100℃-430℃，隨收線方向溫度逐步升高，收線速度為1-10m/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線的生產(chǎn)方法，其特征在于，采用隔絕氧氣高溫燒結(jié)方式，隔絕氧氣采用惰性氣體保護，所使用的惰性氣體為氮氣、二氧化碳、或氦氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及電線電纜領(lǐng)域，尤其是用于航空領(lǐng)域中傳輸電力和信號的耐高溫薄絕緣電線。本發(fā)明耐高溫雙層絕緣無縫繞包電線，電線的截面結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外分別是絞合銅導體，繞包聚酰亞胺薄膜內(nèi)絕緣層，繞包聚四氟乙烯薄膜外絕緣層。和傳統(tǒng)的航空用絕緣電線相比，本發(fā)明的電線兼具耐高溫和質(zhì)輕的特點且成本上具有價格低廉的優(yōu)勢。
文檔編號H01B3/30GK101770831SQ20101002285
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者徐偉, 張德順 申請人:上海特纜電工科技有限公司