[发明专利]一种无机绝缘同轴电缆及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无机绝缘同轴电缆，由导体及依次包覆在导体外侧的无机绝缘层和外护层组成，其特征在于，所述无机绝缘层是以聚硅氧烷和倍半硅氧烷为硅源，采用溶胶-凝胶法老化处理得到湿凝胶，并将老化处理后的湿凝胶填充在导体和外护层之间，经过置换和干燥处理以及凝胶热处理制得的SiO₂凝胶粉体；当反应体系中的多聚硅氧烷、倍半硅氧烷、去离子水、无水乙醇、0.1mol/L稀盐酸和0.05mol/L氨水溶液的摩尔比为0.6:(0.3-0.6):4:7:10^-3:0.12，得到的绝缘层由纳米SiO₂颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的无机绝缘同轴电缆，其特征在于，所述无机绝缘同轴电缆经以下步骤制备而成：

一、同轴组件制备

(1)导体线坯制备：导体采用铜合金、镍或镍基合金等材料的线坯；

(2)外护层管坯制备：外护层采用铜合金、镍基合金、不锈钢合金等材料的管坯；

(3)同轴组件装配：将导体线坯和外护层管坯同轴心装配，得到同轴组件；

二、凝胶制备

(1)湿凝胶制备：按摩尔比0.6:(0.3-0.6):4:7:10^-3:0.12对多聚硅氧烷、倍半硅氧烷、去离子水、无水乙醇、浓度为0.1mol/L稀盐酸和浓度为0.05mol/L的氨水溶液进行备料；将多聚硅氧烷、去离子水、无水乙醇、稀盐酸在45℃下搅拌2h，冷却至室温，加入氨水溶液，室温搅拌10min，加入倍半硅氧烷，65℃下恒温搅拌3h，冷却至室温，得到湿凝胶；

(2)老化处理：将湿凝胶置于由乙醇和多聚硅氧烷组成的老化液中老化8h，老化液中乙醇和多聚硅氧烷的体积比为17:3，老化温度为50℃，得到老化后的湿凝胶；

三、凝胶填充

(1)填充：将老化后的湿凝胶填充在导体线坯和外护层管坯的间隙内；

(2)凝胶置换和干燥：采用无水乙醇对导体与外护层之间的湿凝胶进行置换，每次2h，置换3次；常压下，80℃恒温干燥5h，得到凝胶填充的同轴组件；

四、凝胶热处理

采用真空热处理炉对凝胶填充的同轴组件进行热处理，热处理温度为180℃，热处理时间为3h，冷却至室温后得到SiO₂凝胶粉体填充的同轴组件；

五、成型处理

将SiO₂凝胶粉体填充的同轴组件进行整体多道次的成型处理，成型处理包括拉拔处理和在线退火处理的组合，每道次拉拔处理的截面缩小率不大于25％；直至导体线坯和外护层管坯拉拔至所需尺寸，得到同轴电缆。

3.根据权利要求1或2所述的无机绝缘同轴电缆，其特征在于，经过成型处理后，SiO₂凝胶粉体的平均粒径不大于56.8nm。

4.根据权利要求1-3任一所述的无机绝缘同轴电缆在高温探测和核电领域的应用。