專利名稱：用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線及其制作法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣貫穿件的技術領域，具體地說是一種用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線及其制作法。
背景技術：
電氣貫穿件是固定式核電工廠中溝通安全殼內(nèi)外的電氣聯(lián)系、信息通訊，防止放射性物質(zhì)泄露的最后一道屏障的重要的電氣設施。必須在核電工廠的正常及事故條件下， 都應能承擔起由設計規(guī)定的功能，其在安裝壽命期限內(nèi)能保持核反應堆安全殼壓力邊界的密封性、電導線穿過的完整性和電氣信號的不間斷性。被規(guī)范規(guī)定為核安全IE級，質(zhì)量QAl 級的電氣設備?，F(xiàn)有國內(nèi)生產(chǎn)的芯棒導線，由于其結構和工藝的特性，產(chǎn)品在耐高溫、耐老化、耐高壓等相關試驗中得出的數(shù)據(jù)均無法滿足核電站用電氣貫穿件的技術要求，故現(xiàn)有核電站用電氣貫穿件全部依賴進口。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線及其制作法，它可克服現(xiàn)有技術中產(chǎn)品在耐高溫、耐老化、耐高壓等相關試驗中得出的數(shù)據(jù)均無法滿足核電站用電氣貫穿件的技術要求，同時結構工藝復雜、生產(chǎn)成本較高的一些不足。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線， 它主要包括導體，其特征在于導體的表面包覆有薄膜絕緣層，薄膜絕緣層采用聚酰亞胺 (PD樹脂薄膜制成。
用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于所述的制作方法包括如下步驟a、采用高純度的陰極電解銅棒作為導體，對導體表面進行處理；b、處理后的導體，放置在連續(xù)自動薄膜包覆裝置內(nèi)，對導體表面包覆薄膜絕緣層，薄膜絕緣層的厚度大于等于O . 4mm ;c、在薄膜表面添加燒結助劑后，放入烘焙裝置對薄膜絕緣層進行燒結；d、檢測燒結質(zhì)量，并包裝入庫。
使用時，本發(fā)明將高純陰極電解銅導體進行表面特殊處理，使用專用包覆設備將有特種性能的絕緣膜通過連續(xù)多層，每層保持規(guī)定間距均勻緊密包覆于導體周圍，然后再通過專用烘焙設備和專用的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過高溫烘焙，使得絕緣膜燒結在導體周圍，形成一種無縫隙的薄膜絕緣層最后制成用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線。本發(fā)明具有耐高溫、 耐高壓.耐腐蝕、耐核輻射等理化特性，還具備良好的抗拉強度-耐熱老化特性和絕緣擊穿強度-熱老化特性。能保證電氣貫穿件能夠承受3. 5bar的氮氣壓力試驗環(huán)境，達到良好的密封性，起到在電廠意外壓力增強也不至于發(fā)生核輻射泄漏的異常情況。同時整個產(chǎn)生工藝簡單，成本較低。


圖1為本發(fā)明導體表面包覆薄膜時的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
本發(fā)明主要包括導體1，其與現(xiàn)有技術的區(qū)別在于導體的表面包覆有薄膜絕緣層2，薄膜絕緣層采用聚酰亞胺(PI)樹脂薄膜制成，導體采用純度在99. 95%以上的陰極電解銅棒，目前聚酰亞胺薄膜包覆的線規(guī)如下AWG 6、AWG 4、AWG 2、AWG 1/0、AWG 2/0、 AWG3/0、AWG4/0、MCM 250,MCM 350,MCM 500、MCM750、MCM 1000。每個線規(guī)的導體公差范圍為+/-1% *(導體標稱直徑范圍)。導體采用純度在99. 95%以上的陰極電解銅棒，薄膜絕緣層的厚度大于等于O. 4mm。
所述的制作方法包括如下步驟a、采用高純度的陰極電解銅棒作為導體，對導體表面進行處理；b、處理后的導體，放置在連續(xù)自動薄膜包覆裝置內(nèi)，對導體表面包覆薄膜絕緣層，薄膜絕緣層的厚度大于等于O. 4mm ;c、在薄膜表面添加燒結助劑后，放入烘焙裝置對薄膜絕緣層進行燒結；d、檢測燒結質(zhì)量，并包裝入庫。
a步驟中，高純度的陰極電解銅棒的純度為99. 95%以上，采用擠壓拉拔的方式制作成型；對導體表面先進行拋光處理，拋光處理使用手持式拋光機，對銅棒進行表面的拋光處理，拋光使用的拋光布由無紡布制成，當拋光結束后，使用O. 2Mpa 1. OMpa的干燥壓縮空氣進行逆向吹掃導體表面，吹掃時，空氣噴槍與導體表面相距15mm 30mm，斜角30° 60°。噴槍出口距離與薄膜包覆距離控制在30cm 50cm。b步驟中，薄膜采用選用體積電阻系數(shù)IO15 Ω · cm的PI絕緣膜(PI，英文名Polyimide，基本化學式(C20H805N4) n，最早為杜邦公司生產(chǎn)，是一種耐高溫絕緣材料)，PI絕緣膜放置在連續(xù)自動薄膜包覆裝置內(nèi)并均勻緊密地旋轉纏繞在導體表面，PI絕緣膜層與層之間的間距為7. 5mm±0. 05mm。PI絕緣膜與導體表面呈30-65 度的夾角，斜方向繞包在導體表面。c步驟中，薄膜絕緣層燒結時，溫度300-360°C、時間60-80min。燒結助劑為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(F46)，四氟乙烯 (TFE，分子式C2F4),六氟丙烯(HFP，分子式C3F6)。其中的六氟丙烯質(zhì)量百分比占共聚物的 12-18%，四氟乙烯質(zhì)量百分比占共聚物的82-88%，聚酰亞胺薄膜上涂覆的F46涂層厚度 O. 006 O. 009mm。
實施例1
導體采用純度在99. 95%以上的陰極電解銅棒，規(guī)格為350MCM。薄膜采用體積電阻系數(shù)1015 Ω。cm的PI絕緣膜，以期滿足電氣貫穿芯棒導線薄膜的絕緣性及安全性，使其符合電氣貫穿件之芯棒導線的絕緣要求。(該聚酰亞胺薄膜由上海發(fā)電成套設備研究院指定為常熟中訊航天絕緣材料廠生產(chǎn)，產(chǎn)品型號FHF-46聚酰亞胺符合薄膜，材料主要技術指標如下
權利要求
1.用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線，它主要包括導體，其特征在于導體的表面包覆有薄膜絕緣層，薄膜絕緣層采用聚酰亞胺(PI)樹脂薄膜制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線，其特征在于導體采用純度在99. 95%以上的陰極電解銅棒，薄膜絕緣層的厚度大于等于0. 4_。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于所述的制作方法包括如下步驟a、采用高純度的陰極電解銅棒作為導體，對導體表面進行處理；b、處理后的導體，放置在連續(xù)自動薄膜包覆裝置內(nèi)，對導體表面包覆薄膜絕緣層，薄膜絕緣層的厚度大于等于0. 4mm ;c、在薄膜表面添加燒結助劑后，放入烘焙裝置對薄膜絕緣層進行燒結；d、檢測燒結質(zhì)量，并包裝入庫。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于a步驟中，高純度的陰極電解銅棒的純度為99. 95%以上，采用擠壓拉拔的方式制作成型；對導體表面先進行拋光處理，拋光處理使用手持式拋光機，對銅棒進行表面的拋光處理，拋光使用的拋光布由無紡布制成，當拋光結束后，使用0. 2Mpa^l. OMpa的干燥壓縮空氣進行逆向吹掃導體表面，吹掃時，空氣噴槍與導體表面相距15mnT30mm，斜角30°飛0°，噴槍出口距離與薄膜包覆距離控制在30cnT50cm。
5.根據(jù)權利要求3所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于b步驟中，薄膜采用選用體積電阻系數(shù)IO15W cm的PI絕緣膜，PI絕緣膜放置在連續(xù)自動薄膜包覆裝置內(nèi)并均勻緊密地旋轉纏繞在導體表面，PI絕緣膜層與層之間的間距為7. 5mm + 0. 05mmo
6.根據(jù)權利要求5所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于b步驟中，PI絕緣膜與導體表面呈30-65度的夾角，斜方向繞包在導體表面。
7.根據(jù)權利要求3所述的用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線的制作方法，其特征在于c步驟中，薄膜絕緣層燒結時，溫度300-360°C、時間60-80min，燒結助劑為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(F46)，其中的六氟丙烯質(zhì)量百分比占共聚物的12 —18%，四氟乙烯質(zhì)量百分比占共聚物的82— 88%，聚酰亞胺薄膜上涂覆的F46涂層厚度0. 006^0. 009mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線，其特征在于導體的表面包覆有薄膜絕緣層，薄膜絕緣層采用聚酰亞胺(PI)樹脂薄膜制成。實施中，將高純陰極電解銅導體進行表面特殊處理，使用專用包覆設備將有特種性能的絕緣膜通過連續(xù)多層，每層保持規(guī)定間距均勻緊密包覆于導體周圍，然后再通過專用烘焙設備和專用的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過高溫烘焙，使得絕緣膜燒結在導體周圍，形成一種無縫隙的薄膜絕緣層最后制成用于核電設備的電氣貫穿芯棒導線。本明具有耐高溫、耐高壓.耐腐蝕、耐核輻射等理化特性。能保證電氣貫穿件能夠承受3.5bar的氮氣壓力試驗環(huán)境，達到良好的密封性。同時整個產(chǎn)生工藝簡單，成本較低。
文檔編號H01B7/29GK103000280SQ201110273889
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權日2011年9月15日
發(fā)明者倪建春, 張暉, 張家化, 潘烈君, 王廣德 申請人:上海裕生特種線材有限公司