[发明专利]一种航空航天用光电复合缆及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及光电复合缆技术领域，特别涉及一种航空航天用光电复合缆及其制备工艺。

背景技术

光纤作为一种新颖的信息传输介质具有超轻、带宽宽、抗电磁干扰、保密性好等优点；近年来，随着航空航天工业的发展，光纤光缆和电力电缆在航空航天领域的应用日趋广泛。航空航天用光缆或电缆区别于普通用光缆或电缆，要求光电同传，重量轻，线径细，耐高温，可在狭窄空间敷设，并在长期高温度范围内具有机械和光学稳定性，耐酸碱、耐多种燃料和油类、阻燃、低烟低毒等特殊要求。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种航空航天用光电复合缆及其制备工艺。产品具有长时间承受拉力和反复收放线弯曲，重量轻，抗大拉力，外形圆整、柔软，适合反复收放线的弯曲和拉伸，导体用于传输电能，直流电阻小。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种航空航天用光电复合缆，包括中心光纤，光纤表面以内之外依次采用内涂覆层和外涂覆层涂覆，在外涂覆层外设有紧套层，紧套层外有主绝缘层，紧套层与主绝缘层间由内导体填充，主绝缘层外有外绝缘层，主绝缘层与外绝缘层间由外导体和填充绳间隔填充，外绝缘体外紧套加强层。

进一步地，所述内涂覆层为丙烯酸。

进一步地，所述外涂覆层为聚酰亚胺。

进一步地，所述光纤由光纤预制棒拉丝制备而成，光纤预制棒为二氧化硅芯棒。

进一步地，所述紧套层、主绝缘层和外绝缘层均采用芳香烃制成。

进一步地，所述紧套层、主绝缘层和外绝缘层均采用聚醚酰亚胺树脂层制成。

进一步地，所述加强层为芳纶纱编织制成。

一种航空航天用光电复合缆制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)光纤预制棒采用外部气相沉积工艺制备二氧化硅芯棒和掺氟包层，光纤为单模耐弯曲光纤；

2)采用光纤拉丝涂覆设备在线涂覆紫外固化-65～150℃丙烯酸树脂作为内涂覆层，然后再涂覆耐高温-65～300℃的热固化聚酰亚胺树脂作为外涂覆层，耐温范围为-65～300℃；

3)采用高温挤塑机，在聚酰亚胺树脂的外涂覆层外包裹一层聚醚酰亚胺紧套层，耐温范围-100～170℃；

4)采用盘式笼绞设备，在光纤紧套层外紧密绞合一层内导体，导体间无间隙，导体可采用铜线、铝线、合金线，导线表面可镀锡、镍、银，导线外径为Φ0.4mm～Φ0.55mm；

5)采用高温挤塑机在内导体外包裹一层聚醚酰亚胺作为主绝缘层，耐温范围-100～170℃；

6)采用盘式笼绞设备，在主绝缘层外紧密绞合一层导线和聚醚酰亚胺填充绳，导线作为外导体，外导体与填充绳间隔布置，外导体和填充绳间紧密绞合无间隙，外导体可采用铜线、铝线、合金线，外导体可镀锡、镍、银，外导体外径为Φ0.4mm，填充绳外径为Φ0.4mm；

7)采用高温挤塑机在外导体外包裹一层聚醚酰亚胺的外绝缘层，耐温范围-100～170℃；

8)采用12锭高速编织机编织一层芳纶纱抗拉层，包裹在外绝缘层外围，作为加强层，满足抗拉力200N。

进一步地，步骤2)中外涂覆层外径为245μm。

进一步地，步骤6)中每两根外导体相邻排列，外导体间可间隔2到3根填充绳。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明采用光纤为纯硅纤芯，包层为氟掺杂，光纤损耗低，并具有很好的耐辐照性；

本发明采用耐弯曲单模光纤，具有小弯曲半径，适合航空航天设备内部的狭小空间的布线；

本发明采用丙烯酸和聚酰亚胺涂覆光纤表面，具有低损耗，很好的耐高低温性，使用温度范围为-150℃～300℃，同时，具有很低的真空逸气性，也适合于外部大气层空间环境；

本发明中的丙烯酸和聚酰亚胺涂覆工艺采用光和热同步固化，涂覆方式采用喷涂和浸涂涂覆，可增加拉丝、涂覆、固化速度，并可解决光纤纤芯和包层涂层的均匀性、不圆度，并减小光纤衰减；

本发明采用耐高温聚醚酰亚胺作为光纤紧套层，可以使其长期在-100～170℃条件下使用，抗蠕变性好；

本发明芳纶编织层具有很好的抗拉性，圆整性好、重量轻、耐高温、耐老化、低收缩性，并具有化学稳定性；

本发明内外导体可采用铜线、铝线、合金线，导线外可镀锡、镍、铜等，导体电阻小，耐氧化、耐高温，并具有很好的抗拉性；

本发明采用中心为光纤，导体为环形的同轴电缆结构，光电复合缆为圆形结构，线径细、重量轻。