[发明专利]航空航天用高温导线及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种导线的结构及其生产工艺，特别是一种航空航天用高温导线及其生产工艺，属于电缆技术领域。

背景技术

航空航天用电线电缆是军用线缆中等级最高、性能最优越、安全性要求最苛刻的产品之一，包括飞机、卫星、火箭和其他飞行器上用的各种电线电缆。由于这些产品长期在高空甚至外太空运行，故要求其具有外径小、重量轻、耐高低温、耐摩擦、耐油、阻燃及易于安装等优点。随着飞机和飞行器运行速度的提高，位于飞机发动机区域的连接电缆其耐温等级的要求也逐步提高，按导体镀层的不同其耐温等级也已提高至200℃或260℃。

现在用于飞机高温区域（如发动机）的连接导线主要有以下两种结构形式：

第1种为含氟聚合物“挤出型”绝缘导线。符合温度要求的绝缘材料主要有“可熔性聚四氟乙烯（PFA）”或“辐照交联乙烯—四氟乙烯共聚物（XETFE）”，但该类导线存在以下缺陷：①可熔性聚四氟乙烯绝缘导线的机械强度低、耐辐照性能差，特别是材料的比重大，即使选用“薄壁”型也不能满足机载或星载线缆的“减重”需求；②虽然辐照交联乙烯—四氟乙烯共聚物绝缘导线的材料比重较小，但单层“薄壁”型的抗串弧性能不佳，导线的可靠性较差，而双层导线的尺寸和重量也不能满足要求，并且由于该类导线的绝缘层必须经过辐照交联才能实现其性能，故导线的生产周期及性价比也没有显著的市场竞争优势；③含氟聚合物绝缘导线由于材料具有严重的静电吸附性，其易于积累灰尘或其他杂质，从而可能造成沉降物污染飞机电气元件，因此导线“上机”后也不能满足清洁的要求。

第2种为复合材料“绕包型”绝缘导线。结构形式主要为“聚酰亚胺挤出层外绕包聚四氟乙烯生胶带（需熔封）”或“聚酰亚胺外涂覆可溶性聚四氟乙烯复合带绕包层外绕包聚四氯乙烯生胶带（需熔封）”， 该类导线也存在以下缺陷：①前者由于聚酰亚胺材料具有严重的吸水性，加之聚四氟乙烯外绕包层的耐磨性较差（安装时易受到损伤）且不耐辐照，用于机载或星载显然不合适；②后者由于现阶段难于实现“无缝绕包”，即使聚四氟乙烯外绕包层经过熔封，也不能保证导线通过抗串弧、抗切通等试验，并且由于“绕包”型绝缘层本身的缺陷，小规格（一般为22AWG及以下）导线的导体必须设计为高强度合金，故其技术经济性也不高。

为了规避上述导线可靠性差的缺陷，国内外也有结构优化方案的报道，主要为在导线外设置编织护层，虽然在一定程度上可以对绝缘层进行有效的“防护”，但由于小规格导线编织层易松散的缺点导致成品导线尺寸仍旧“超差”，由于编织覆盖率的因素，产品的可靠性仍旧不能满足航空航天对线缆的高要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种重量轻、外径小、耐高温、耐溶剂、阻燃耐湿的航空航天用高温导线及其生产工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：航空航天用高温导线，其特征是，由镀镍铜包铝软绞线导体线芯上薄壁挤包聚醚醚酮内绝缘层，再在聚醚醚酮内绝缘层上无缝绕包长纤维丝包层构成。

所述长纤维为高强度不断丝的长纤维丝。

所述聚醚醚酮内绝缘层厚度为0.10-0.15mm。

航空航天用高温导线的生产方法，其特征是，包括以下步骤：

1）将镀镍铜包铝软绞线导体线芯放入预热生产线中的组合式导体预热装置进行预热，组合式导体预热装置设有3段加热区，根据需要增加预热生产线的长度，第1段加热区采用自然热传导方式，温度控制较最终设定温度低10℃；第2段加热区采用吹风热传导方式，温度控制较最终设定温度低5℃；第3段加热区采用加强对流热传导方式，温度控制较最终设定温度高5℃；并在组合式导体预热装置出口处对线芯的温度进行远红外多点捕捉，通过反馈电路指示第3段加热区的工作状态；

2）对整条生产线的稳定性进行控制，在挤出模具的模芯尾部设置衬套，其外部尺寸与模芯内部尺寸相同，根据需要延长模芯的内部承径，在预热过的线芯上薄壁挤包聚醚醚酮内绝缘层；所述聚醚醚酮内绝缘层厚度为0.10-0.15mm；

3）选用高强度的不断丝长纤维丝在聚醚醚酮内绝缘层上绕包丝包层，自纤维丝的放线轴至绕包头之间设置多个纳米级引线眼模，避免纤维丝在绕包前受到损伤；在绕包摇篮上设置1根喂线导杆，喂线导杆与摇篮运动同步；在纤维丝的放线轴和导线出线端处均设置压线装置，并通过电气感应保证压线装置与放线轴同步起动、同步停止；在纤维丝的放线轴处设置张力感应装置，通过反馈电路驱使丝包张力电机工作，最终在聚醚醚酮内绝缘层上无缝绕包不断丝长纤维外层，制得航空航天用高温导线。