一种柔性导电纤维丝束的制作方法

1.本发明涉及一种导电纤维丝束，特别是涉及一种飞行器有效载荷应用的导电纤维与非导电纤维复合的柔性导电纤维丝束，属于特种导电纤维技术领域。


背景技术：

2.导电纤维有效载荷是一种装填导电纤维丝团(简称：丝团)的软杀伤特种装置，其主要功能是在电力设施上空一定高度处抛撒丝团(软毁伤元)，丝团上缠绕的柔性导电纤维丝束(简称：导电丝束)仅在风力及重力作用下展开为一根几十米长的导电丝束，随风飘落在电力设施上，产生通流引电弧的短路作用使保护装置跳闸，大量导电丝束作用扼止合闸，产生短路效应。为适应飞行态有效载荷应用的严酷环境并具有优良的短路封锁功能，满足制备成高性能丝团要求，导电丝束应具有优良的引弧放电能力、适当的柔韧度及抗拉强度和快速展开性，既能承受导电纤维有效载荷在全弹道过程中强冲击载荷作用，又具有缠挂目标被清除时易断难清除的特点。国内外公布的导电纤维丝束，不能满足先进软毁伤有效载荷装填要求和使用要求，例如导电丝束抗高冲击过载、小体积高性能丝团研发。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用先进软毁伤载荷使用环境、具有强引弧放电能力、柔韧性优、抗强冲击过载和挂高压电网清除难度大的导电与非导电丝束复合的柔性导电丝束，适用于软毁伤元工程应用，对电力设施具有很好的短路作用效应和短路封锁时效。
4.为了解决上述技术问题，本发明的柔性导电纤维丝束，包括镀铝玻璃纤维丝、玻璃纤维丝、树脂挥发性耦联剂，导电纤维丝与非导电纤维丝通过均匀分布组合并通过耦联剂以任意一种方式粘结在一起成束，横截面任意形状，单位长度质量≤0.056g/m。
5.上述导电纤维丝是连续镀铝玻璃纤维丝、连续镀铜或镀镍玻璃纤维丝或导电碳纤维丝或超细金属丝中的任意1
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2种。
6.上述导电纤维丝与玻璃纤维丝通过树脂挥发性耦联剂及加捻以相互均匀分布的方式粘结在一起成为柔性导电丝束，耦联剂一定程度挥发后不再有二次粘接作用。
7.上述玻璃纤维丝由无碱玻璃材料拉丝制成，单根丝的直径＜16μm，长度不限，在导电丝束中用量20根
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90根。
8.上述连续镀铝玻璃纤维丝由玻璃纤维及表面镀纯铝制成，单根丝的直径＜22μm，长度不限，镀纯铝层厚度0.8μm
‑
3.2μm，在导电丝束中用量15 根
‑
70根。
9.上述连续镀铜或镀镍玻璃纤维丝由玻璃和表面镀纯铜或镀纯镍制成，单根丝的直径＜22μm，长度不限，镀纯铜或镀镍层厚度0.8μm
‑
3.6μm，在导电丝束中用量15根
‑
50根。
10.上述导电碳纤维丝单根丝的直径＜20μm，长度不限，在导电丝束中用量 20根
‑
90根。
11.上述超细金属丝由铜线、铝线或金属线制成，单根丝的直径0.06～0.20mm，长度不
限，在导电丝束中用量1根
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10根。
12.本发明的优点是：导电与非导电复合的导电丝束中的连续镀铝玻璃纤维丝、连续镀铜或镀镍玻璃纤维丝、导电碳纤维丝和超细金属丝均具有较高的导电率和高电压加载条件下强制通流引弧持续放电能力，在连续镀铝玻璃纤维丝或连续镀铜玻璃纤维丝中加入一定比例的玻璃纤维丝后一定程度上增强了它们的柔韧性及抗拉强度，在超细金属丝中加入一定比例的玻璃纤维丝后可不仅提高柔韧性、单位长度质量和强度，还可增强其强制连续通流引弧的能力，改善其绕制成丝团的工艺性能，同长度导电丝束制成的丝团尺寸小；将导电纤维丝与玻璃纤维丝汇聚后加入挥发性耦联剂及加捻方式，使丝间粘结聚合不发散不支出毛丝，成束性能优，有利于丝团的绕制，丝团产品质量一致性好，且长储性好。
13.所发明的柔性导电纤维丝束具有导电率高、引电弧能力强、柔韧度及抗拉性能优、易从丝团上展开、制束工艺性佳和成本低等优点，与国内外同类导电纤维相比，其外表光滑性好、单位长度质量明显低，更有利于从丝锭或丝团上展开，并且制备成丝团后抗高过载性能显著优。
14.有益效果
15.1)本发明的柔性导电丝束综合性能优，适合于多种类飞行器软杀伤有效载荷(软毁伤元)工程应用；
16.2)结构简洁，制造难度小，成本低，适合批量生产。
附图说明
17.图1是导电纤维丝2与玻璃纤维丝3及耦联剂4聚合粘结一起形成导电纤维丝束1的一种横截面结构示意图。
18.图2是镀铝玻璃纤维丝5或镀铜玻璃纤维丝6或镀镍玻璃纤维丝7或导电碳纤维丝8与玻璃纤维丝3及耦联剂4聚合粘一起的形成导电纤维丝束1 的一种横截面结构示意图。
19.图3是玻璃纤维丝3与超细金属丝9及耦联剂4聚合粘结一起形成导电纤维丝束1的一种横截面结构示意图。
具体实施方式
20.实施例1
21.图1所示的一种柔性导电纤维丝束1(90#导电丝束)包括30根连续镀铝玻璃纤维丝5、60根无碱玻璃纤维丝3、环氧树脂挥发性耦联剂4，连续镀铝玻璃纤维丝5与无碱玻璃纤维丝3通过环氧树脂挥发性耦联剂4及加捻方式相互粘结在一起成束。连续镀铝玻璃纤维丝5由无碱玻璃纤维丝3表面镀铝制成，单根丝的直径＜20μm，长度大于10000m，镀铝层厚度0.9μm
‑
2.1μm；无碱玻璃纤维丝3由无碱玻璃材料拉丝制成，丝的直径＜16μm，长度大于 10000m；90#导电丝束横截面任意形状，柔性优，电阻值21～38ω/m，抗拉强度3n～8n，质量＜0.045g/m，通流引电弧持续时间大于0.2秒。
22.实施例2
23.一种柔性导电纤维丝束1(40#导电丝束)包括20根连续镀铜玻璃纤维丝 6、或镀镍丝7或导电碳纤维丝8、20根无碱玻璃纤维丝3、环氧树脂挥发性耦联剂4，镀铜玻璃纤维丝6或镀镍丝7或导电碳纤维丝8与无碱玻璃纤维丝3通过环氧树脂挥发性耦联剂4粘结在一起
成束。镀铜玻璃纤维丝6的直径＜ 22μm，长度大于10000m；无碱玻璃纤维丝3由无碱玻璃材料拉丝制成，丝的直径＜16μm，长度大于10000m；40#导电丝束横截面任意形状，柔性优，电阻值18～45ω/m，抗拉强度2.4n～7n，质量＜0.043g/m，通流引电弧持续时间大于0.2秒。
24.实施例3
25.一种柔性导电纤维丝束(32#导电丝束)包括2根超细金属丝具体为铜丝 9、30根无碱玻璃纤维丝3、环氧树脂挥发性耦联剂4，铜丝9与无碱玻璃纤维丝3通过环氧树脂挥发性耦联剂4粘结在一起。铜丝9由铜材制成，直径≤0.15mm，长度大于10000m；无碱玻璃纤维丝3由无碱玻璃材料拉丝制成，丝的直径＜16μm，长度大于10000m；32#导电丝束横截面任意形状，柔性优，电阻率9～15ω/m，抗拉强度4n～9n，质量＜0.052g/m，通流引电弧持续时间大于0.2秒。


技术特征：
1.一种柔性导电纤维丝束，其特征包括导电纤维丝(2)、玻璃纤维丝(3)、树脂挥发性耦联剂(4)，导电纤维丝(2)与玻璃纤维丝(3)通过树脂挥发性耦联剂(4)及加捻方式聚合粘结在一起成束，单位长度质量≤0.056g/m。2.根据权利要求1所述的一种柔性导电纤维丝束，其特征在于所述导电纤维丝(2)是连续镀铝玻璃纤维丝(5)，单根丝直径＜22μm，镀铝层厚度为0.8μm～3.2μm。3.根据权利要求1所述的一种柔性导电纤维丝束，其特征在于所述的导电纤维丝(2)由玻璃纤维镀铜丝(6)或玻璃纤维镀镍丝(7)制成，单根丝的直径＜22μm，镀铜或镀镍层厚度为0.8μm～3.6μm。4.根据权利要求1所述的一种柔性导电纤维丝束，其特征在于所述导电纤维丝(2)是导电碳纤维丝(8)，单根丝直径＜20μm。5.根据权利要求1所述的一种柔性导电纤维丝束，其特征在于所述的导电纤维丝(2)为超细金属丝(9)，材料由铜制成，单丝直径为0.06～0.20mm。6.根据权利要求1所述的一种柔性导电纤维丝束，其特征在于玻璃纤维丝(3)由无碱玻璃拉丝制成，单丝直径＜16μm。

技术总结
本发明涉及一种柔性导电纤维丝束。其特征是包括导电纤维丝、玻璃纤维丝、树脂挥发性型耦联剂，导电纤维丝与玻璃纤维丝通过耦联剂及加捻以任意一种方式聚合粘结在一起成束，横截面任意形状，长度不限。本发明的柔性导电纤维丝束具有柔性优、导电率高、抗高过载能力强、通流引弧持续放电能力强、成本低廉、工艺性佳、挂高电压电网后难清除等特点，适用于软毁伤元工程应用，对电力设施具有很好的短路作用效应和短路封锁时效。短路封锁时效。短路封锁时效。


技术研发人员：冯顺山 王超 冯源 王杏花 徐云
受保护的技术使用者：黄山高新技术产业开发区柔力材料技术中心
技术研发日：2020.12.10
技术公布日：2021/12/14