专利名称：高密度高电磁衰减轻型防波套的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及航空航天用的一种具有高电磁屏蔽防护性能的防波套。
背景技术：
随着电子技术的飞速发展，线缆的应用日益广泛，其电磁波泄漏或干扰的问题也 日益突出。因为，电子及电气产品的电磁干扰发射或受到电磁干扰的侵害是通过产品的外 壳、交/直流电源端口、信号线、控制线及地线而形成的。电磁辐射会使周围的电子电器设 备及计算机等受到严重的干扰，使它们的工作程序发生紊乱，产生误操作、图像障碍或声音 障碍等，从而造成计算机信息泄露等严重的社会问题。有资料表明，在1公里距离内，计算 机显示终端的电磁波可以被窃取并复原信息，造成失密。为防止电磁辐射造成的干扰与泄 露，采用电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要防范方法之一。
发明内容本实用新型的目的是提供一种高密度高电磁衰减轻型防波套，提高了产品的电磁 屏蔽性能。为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案一种高密度高电磁衰减轻型防波套，其特征在于包括塑料软管及其外部包裹的 金属圆铜线编织的套管，其编织密度大于93%。所述的高密度高电磁衰减轻型防波套，其特征在于所述的金属圆铜线为非晶态 稀土-镍-磷合金镀层的圆铜线。金属圆铜线编织的套管是在高导电铜线的表面镀覆一层防护、屏蔽镀层(锡、银 镀层等)，采用一定的工艺方法编织而成具有高密度高电磁衰减的电缆护套。使稀土介入防 波套屏蔽镀层的制备，形成稀土 -锡-镍合金镀层、非晶态稀土 -镍-磷合金镀层，改善镀 覆的工艺性能，提高镀层的可焊性、耐蚀性和电磁屏蔽性能等。由于稀土元素电负性较低，难从水溶液中沉积出来，通过选择合适的络合剂，使稀 土元素的电极电位正移(或负移很小)，以及使氢的析出电位负移，从而使稀土与其它金属 的析出电位趋于接近，实现稀土合金共沉积；以及利用Ni等过渡族金属离子的诱导作用， 使稀土等难沉积的金属离子发生共沉积。稀土金属可以和多种元素形成稀土配合物，配位 数在3 12之间变化。在水溶液里，稀土离子可以和无机及有机配体形成一系列络合物如 RECl2+, [CRE(H2O)n]3+(BH)3RECl3, RE(mal)+，RE (cit)n(3"3n)+ 等(mal-苹果酸，cit-柠檬酸)。 稀土元素在周期表中处于第三副族，镧系稀土金属原子的电子组态为[ΧθΜ ^δο ，稀土 元素具有独特的4f电子结构，它们的4f电子对原子核的封闭不甚严密，其屏蔽系数比主量 子数相同的其它内电子要小，因而显示出较大的有效核电荷数，显示出较强的吸附能力。因 此，在稀土元素加入镀液后，首先能吸附在基体表面的晶体缺陷处(位错露头、晶界、缺位 等)，降低了表面能，降低了镀层的应力，并提高了形核率，细化晶粒。由于稀土元素电负性 低，稀土元素添加到镀液中后，一部分以正离子形式出现，起到催化剂的作用，加速了金属
3离子的还原。镀液中稀土金属另一部分则以氢氧化物的形式存在，当稀土离子被氧化时，析 出电子时，也促进了金属及合金的还原。稀土还可以提高阴极极化和阴极电流效率，镀液的 分散能力，提高镀液的稳定性，能获得平滑、光亮、高延展性的镀层，能有效地提高防波套对 电磁的屏蔽能力。防波套的可焊性和防护性要求较高，一般选择电镀银，但镀银层易氧化变色，后处 理工艺也复杂、麻烦，而且生产成本会大大增加。锡基合金具有银白色的外观，可焊性好，已 经一定的抗腐蚀性能，但其质软、耐高低温性能差。为此，为此，在防波套的金属圆铜线编织 的套管设计上应用了锡-镍-稀土(铈、镧等)合金镀层，其具有良好的力学性能和可焊性， 外观光亮平整，抗高低温性能有所提高。选择合适的添加剂，对锡、镍离子有良好的络合作 用，并可提高阴极极化和镀液的稳定性，使得镀层结晶细致光亮。稀土离子在电镀液中能和 镍离子紧密结合形成稀土镍基合金，能改善锡_镍镀层的整平性和低电流区的走位，抑制 电镀溶液的水解，促进镀液的稳定，减缓镀液中亚锡离子的水解、氧化，降低孔隙率，改善耐 腐蚀性能。还可控制锡在阴极上成长速度，使得镀锡层结晶细致，保证了可焊性。镍离子随 添加剂在阴极界面放电，弥散在镀层中，可提高镀层的力学性能、高低温性能。为了提高防波套的高防护性能、优秀高低温性能，使用镍镀层。镍的熔点为 1455°C，是难熔金属，高温稳定性好，镍还具有较高的磁导率，和铜导体结合，兼具了对电磁 波的反射损耗和吸收损耗。而且，镍表面易形成一层钝化膜，化学稳定性高，在大气和水中 非常稳定，抗硫酸、盐酸、发烟硝酸和强碱的腐蚀性能好。镍具有较高的塑性，电磁屏蔽防波 套的编织工艺性能较好。防波套铜套管上率先采用了非晶态稀土 -镍-磷镀层，稀土元素可与镍等过渡族 金属离子相互降低活度，增加互溶度，在稀土元素吸附于基体表面的同时，也加速了金属离 子在基体表面的还原，明显提高了合金的沉积速度。稀土元素铈、镧等进入镍_磷镀层后，形成了非晶态结构的Ni-P-RE合金。非晶态 合金的显著特征是均勻性，其一是结构均勻、各向同性，它是无定形结构，不存在晶体结构 中的晶界、亚晶界、孪晶、相界、位错、层错之类的缺陷；在非晶态金属的形成过程中，无晶体 中的异相、析出物、偏析以及其它成分起伏。这种均勻性增大了合金的磁导率，所以非晶态 的M-P-RE镀层较不含稀土镀层的吸收损耗大；同时非晶态固体原子在很大程度上的无序 排列，增大了镀层的电阻率，减小合金的电导率，非晶态的M-P-RE镀层较不含稀土镀层的 反射损耗大。从原子的电子结构来看，稀土族和过渡族金属都存在未被填满的内壳层，这 些未被填满的内壳层上的电子影响着镍基合金的饱和磁矩和合金成分。结构研究表明，这 些过渡金属和类金属构成的非晶态合金虽然没有长程序，其配位数和近邻间距几乎与同成 分的晶态金属化合物等同。非晶态中类金属原子周围金属原子的角度分布不再是等同的， 容许存在微小的变易。这种微观电子结构的特性影响着宏观上合金的磁性能，进而提高了 镍_磷合金镀层的电磁屏蔽效能。非晶态镀层具有良好的耐蚀性能。对于电化学沉积M-P-RE合金镀层来说，镀层 在沉积初期，镍的络合离子在铜线表面最活化的位置，一般是位错等晶体缺陷处择优吸附， 随后脱去络合基、得到电子、以原子形式还原沉积于基体上。此时，镀液中主盐浓度高，易 于发生沉积，铜线表面具有较大的形核率，各晶核之间密集分布，新生成的晶核无法横向长 大。同时，亚磷酸的还原产物——较多的磷原子与金属原子发生共沉积，分布在非常密集的晶核周围，使晶粒的纵向发展需要克服很大的晶格畸变，生长趋势受到抑制，故此时晶粒 的长大速度要小于形核速度。细小的晶核铺满基体后形成活性更大的镀层，在此镀层上重 新形核所需要的能量小于晶粒纵向生长所需要的能量，因而优先促发了原子在微细晶粒的 晶界处沉积形核，值得指出的是过渡族金属镍原子与类金属磷原子由于尺寸不同，排列不 同，相互作用更有异于单一金属原子，所以在共沉积时不同的原子不可能严格的按一定的 晶体学方向排步，只能是杂乱堆积，随着沉积的进行，这种无序的原子分布区不断扩大，遮 蔽了初期的微晶晶界，最后过渡到整体表面的非晶状态。综上所述，以亚磷酸制得的电沉积 M-P-RE合金镀层中，类金属元素磷的能促进非晶态镀层的形成晶体，提高防波套的防护性 能。本实用新型是根据C0MAC919大型客机、航空航天、高端电子信息等领域对配套使 用线缆要求设计，能抗外界电磁波干扰和电磁波泄漏、保护套内线束，具有高性能屏蔽。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
一种高密度高电磁衰减轻型防波套，包括塑料软管1及其外部包裹的金属圆铜线 编织的套管2，其编织密度大于93%。金属圆铜线可采用非晶态稀土 -镍-磷合金镀层的圆铜线。
权利要求一种高密度高电磁衰减轻型防波套，其特征在于包括塑料软管及其外部包裹的金属圆铜线编织的套管，其编织密度大于93％。
2.根据权利要求1所述的高密度高电磁衰减轻型防波套，其特征在于所述的金属圆 铜线为非晶态稀土-镍-磷合金镀层的圆铜线。
专利摘要本实用新型公开了一种航空航天用的，具有高电磁屏蔽防护性能的防波套，包括塑料软管及其外部包裹的金属圆铜线编织的套管，其编织密度大于93％。它是利用稀土对镀锡、镀镍溶液和金属圆铜线镀锡、镀镍层的改性作用；类金属磷促进非晶态结构形成的特点，形成具有更稳定的抗电磁干扰能力和耐腐蚀性的锡-镍、镍-磷非晶态镀层防波套。锡-镍、镍-磷非晶态镀层则可以进一步提高了屏蔽套的电磁屏蔽性能、耐腐蚀能力和耐气侯变化能力，大大延长了储存时间和使用寿命。
文档编号H01B7/17GK201754350SQ20102027308
公开日2011年3月2日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者何成龙, 佘晨, 张小伟, 杨趁芬, 王文娣, 芮金利, 许栋 申请人:芜湖航天特种电缆厂