轻型金属防波套及其制备方法与流程

本发明涉及防波套，具体地，涉及一种轻型金属防波套及其制备方法。

背景技术：

随着航空工业的快速发展，飞机的更新换代越来越快。飞机不但自身的功能更加复杂，飞机还要适应复杂的电磁环境。因此，飞机的电磁环境效应设计和验证成为影响飞机正常效能发挥的重要方面。

而电磁防护防波套从电磁干扰的耦合路径出发，其使用是保证系统间电磁兼容性及对抗外界复杂电磁环境的重要技术手段及措施。另一方面，为提高飞机载荷和续航能力，对于重量指标要求非常严格，减重需求十分迫切。因而如何同时满足电磁防护需求和减重的需求成为目前面临的必须解决的难题，防波套作为机内电气系统防护的重要元件，在整机重量加成上占有一定的比例，在保证性能要求的前提下实现减重，对于整机减重至关重要。但是现有的防波套难以同时达到减重和防电磁屏蔽的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轻型金属防波套及其制备方法，该轻型金属防波套同时具有轻质和优异的抗电磁屏蔽效果，此外，该制备方法具有操作简便和易于推广的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种轻型金属防波套，该轻型金属防波套由镀镍铜铝合金丝编织而成，镀镍铜铝合金丝由内向外依次包括铝合金丝、镀铜层和镀镍层，镀铜层的厚度为0.2-0.3μm，镀镍层的厚度为0.6-1.0μm；镀镍铜铝合金丝含有重量比为55-65：8-12：3-5：2-4：1-3：1-3：1-3：1.5-2.5：0.3-0.7：0.4-0.8：1.5-2.5：1.2-1.6：1.3-1.8的铝、铜、镁、硅、锌、锰、锂、钛、钒、硼、镍、铬和稀土金属。

本发明还提供了一种上述的轻型金属防波套的制备方法，该制备方法包括：

1)将铝合金原料通过500℃-550℃的热处理后，依次经过真空脱气、真空热压后采用模具热挤、冷却后再经过冷压密实形成铝合金丝；

2)将铝合金丝经过活化处理，接着依次进行镀铜处理和镀镍处理以得到镀镍铜铝合金丝；

3)将镀镍铜铝合金丝进行并丝，然后于双转盘式编织机上进行编织以得到轻型金属防波套。

在上述技术方案中，本发明通过调控铝合金丝的组分和含量，使得该铝合金丝具有抗拉强度高、组织结构细密、疲劳裂纹低的效果，然后通过镀铜和镀镍的方式使得铝合金丝的外部形成镀铜层和镀镍层，进而提高铝合金丝的力学强度、耐腐蚀性以及抗电磁屏蔽效果；最终，镀镍铜铝合金丝满足：密度不大于3.0g/cm³，抗拉强度不小于250mpa，断裂伸长率不小于10％，电阻率不大于0.033ω·mm²/m。此外，双转盘式编织机通过上下转盘式编织设备进行编织，可以有效地控制编织张力，提高了编织产能；相较于老式走马式编织机，产能提高30％。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的轻型金属防波套的一种优选实施方式的结构示意图；

图2是是本发明提供的轻型金属防波套的实物图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种轻型金属防波套，如图1-2所示，该轻型金属防波套由镀镍铜铝合金丝编织而成，镀镍铜铝合金丝由内向外依次包括铝合金丝、镀铜层和镀镍层，镀铜层的厚度为0.2-0.3μm，镀镍层的厚度为0.6-1.0μm；镀镍铜铝合金丝含有重量比为55-65：8-12：3-5：2-4：1-3：1-3：1-3：1.5-2.5：0.3-0.7：0.4-0.8：1.5-2.5：1.2-1.6：1.3-1.8的铝、铜、镁、硅、锌、锰、锂、钛、钒、硼、镍、铬和稀土金属。

在本发明中，镀铜层中的铜在镀镍铜铝合金丝中含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，镀铜层中的铜占镀镍铜铝合金丝中总铜量的50-60重量％。

在本发明中，镀铜层中的镍在镀镍铜铝合金丝中含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，镀镍层中的镍占镀镍铜铝合金丝中总镍量的1.0-2.0重量％。

在本发明中，镀镍铜铝合金丝的直径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，镀镍铜铝合金丝的直径为0.08-0.16mm。

在本发明中，稀土金属的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，稀土金属选自镧、铈和锆中的至少一种。

在本发明中，轻型金属防波套的编织密度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，轻型金属防波套的编织密度不小于90％。

在本发明中，镀镍铜铝合金丝的物理性能可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高轻型金属防波套的抗电磁屏蔽效果，优选地，镀镍铜铝合金丝至少满足以下条件：材料密度不大于3.0g/cm³，抗拉强度不小于250mpa，断裂伸长率不小于10％，电阻率不大于0.033ω·mm²/m。更优选地，镀镍铜铝合金丝至少满足以下条件：材料密度为2.8-3.2g/cm³，抗拉强度为255-260mpa，断裂伸长率为11-13％，电阻率为0.032-0.033ω·mm²/m。

本发明还提供了一种上述的轻型金属防波套的制备方法，该制备方法包括：

1)将铝合金原料通过500℃-550℃的热处理后，依次经过真空脱气、真空热压后采用模具热挤、冷却后再经过冷压密实形成铝合金丝；

2)将铝合金丝经过活化处理，接着依次进行镀铜处理和镀镍处理以得到镀镍铜铝合金丝；

3)将镀镍铜铝合金丝进行并丝，然后于双转盘式编织机上进行编织以得到轻型金属防波套。

在上述制备方法中，活化处理的方式可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高活化效果，优选地，活化处理为采用4-6重量％的稀硫酸浸渍，活化处理的时间为20-30min。

在上述制备方法中，镀铜处理和镀镍处理的方式可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高金属镀层的效果，优选地，镀铜处理以孔型轧制结合拉拔加工技的方式进行，镀镍处理采用化学镀镍法。

并丝就是将两根或两根以上的镀镍铜包铝合金单丝在并丝机上合并成股线的过程。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，铝合金原料为常州恒丰公司牌号为hf0438b型的市售品。镀铜处理以孔型轧制结合拉拔加工技的方式进行，镀镍处理采用化学镀镍法。

实施例1

1)将铝合金原料通过530℃的热处理后，依次经过真空脱气、真空热压后采用模具热挤、冷却后再经过冷压密实形成的铝合金丝；

2)将铝合金丝经过活化处理25min(5重量％的稀硫酸浸渍)，接着依次进行镀铜处理和镀镍处理以得到直径为0.12mm镀镍铜铝合金丝，镀铜层的厚度为0.25μm，镀镍层的厚度为0.8μm；

3)将镀镍铜铝合金丝进行并丝(通过并丝机合股)，然后于双转盘式编织机上进行编织以得到编织密度为95％的轻型金属防波套。

实施例2

1)将铝合金原料通过500℃的热处理后，依次经过真空脱气、真空热压后采用模具热挤、冷却后再经过冷压密实形成的铝合金丝；

2)将铝合金丝经过活化处理20min(5重量％的稀硫酸浸渍)，接着依次进行镀铜处理和镀镍处理以得到直径为0.10mm镀镍铜铝合金丝，镀铜层的厚度为0.2μm，镀镍层的厚度为0.6μm；

3)将镀镍铜铝合金丝进行并丝(通过并丝机合股)，然后于双转盘式编织机上进行编织以得到编织密度为98％的轻型金属防波套。

实施例3

1)将铝合金原料通过550℃的热处理后，依次经过真空脱气、真空热压后采用模具热挤、冷却后再经过冷压密实形成的铝合金丝；

2)将铝合金丝经过活化处理30min(5重量％的稀硫酸浸渍)，接着依次进行镀铜处理和镀镍处理以得到直径为0.15mm镀镍铜铝合金丝，镀铜层的厚度为0.3μm，镀镍层的厚度为1.0μm；

3)将镀镍铜铝合金丝进行并丝(通过并丝机合股)，然后于双转盘式编织机上进行编织以得到编织密度为92％的轻型金属防波套。

检测例1

通过电感耦合等离子光谱法对实施例1-3中的镀镍铜铝合金丝的组分进行检测，检测结果为：镀镍铜铝合金丝含有重量比为55-65：8-12：3-5：2-4：1-3：1-3：1-3：1.5-2.5：0.3-0.7：0.4-0.8：1.5-2.5：1.2-1.6：1.3-1.8的铝、铜、镁、硅、锌、锰、锂、钛、钒、硼、镍、铬和稀土金属(含重量比为1：0.5-1：0.5-1的镧、铈和锆)。镀铜层中的铜占镀镍铜铝合金丝中总铜量的52-60重量％；镀镍层中的镍占所述镀镍铜铝合金丝中总镍量的1.6-2.0重量％。

检测例2

通过体积法(测量材料密度)、拉力试验机和直流电桥对实施例1-3中的镀镍铜铝合金丝的性能进行检测，检测结果为：密度为2.8-3.2g/cm³，抗拉强度为255-260mpa，断裂伸长率为11-13％，电阻率为0.032-0.033ω·mm²/m。

检测例3

在-65℃～260℃下对实施例1-3中的6mm×10mm轻型金属防波套进行检测，具体如下：

1)通过体积法检测密度，结果为：密度不大于28.5g/m。

2)通过直流电桥检测直流电阻(20℃)，结果为：不大于4.3mω/m。

3)通过吸收钳法检测屏蔽衰减，结果为：30mhz下不小于35db，100mhz下不大于40db，200mhz下不小于40db，500mhz下不小于45db，800mhz下不小于45db，1000mhz下不小于50db。

5)通过盐雾试验箱进行盐雾试验，结果为：192h试验后，直流电阻变化率不大于10％，屏蔽衰减变化率不大于10％。

6)通过霉菌试验箱进行霉菌试验，结果为：不低于0级。

通过上述检测可知，本发明提供的金属防波套具有质轻、电阻小、抗屏蔽强、耐腐蚀和抗霉菌的优异效果。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。