采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆的制作方法

文档序号:14859410发布日期:2018-07-04 06:08阅读:251来源:国知局

本发明涉及一种系留光缆,具体是涉及采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆。



背景技术:

系留光缆与传统的光缆有很大不同,系留光缆在设计时,必须根据系留光缆的工作特点和使用环境,来进行设计,系留缆绳的设计必须满足工作环境的使用要求,在有的环境下需要系留光缆能够非常抗拉,为此,我们提出采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆,以确保在光缆处于严重拉伸的情况下,仍然能够确保导体供电。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆,采用了新的结构,设计出了非常抗拉的系留光缆结构,解决了系留光缆需要抗拉的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:设计采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆,包括绝缘外护套和铜电源线,铜电源线外挤包一层绝缘外护套,铜电源线内设有芳纶纱加强层、光单元和电单元,芳纶纱加强层、光单元和电单元以固定的张力绞制在一起,光单元外层设有第一绝缘层,第一绝缘层内包裹有信号线,电单元外层设有第二绝缘层,第二绝缘层内包裹有电线,绝缘外护套、第一绝缘层和第二绝缘层材料为低密度聚乙烯,铜电源线材料为镀锡铜线,光单元和电单元设有多根,多根光单元和电单元均匀的分布在芳纶纱加强层内。铜电源线的材料为纳米流体,纳米流体的组份为:纳米碳粉30-60重量份、纳米铜粉40-60重量份、片状石墨粉60-80重量份、纳米铋合金10-30重量份、铜粉60-100重量份。

进一步的,上述纳米碳粉的粉末颗粒尺寸为120纳米到300纳米。

进一步的,上述纳米铜粉的粉末颗粒尺寸为20纳米到100纳米。

进一步的,上述片状石墨粉的粉末颗粒尺寸为10微米到100微米。

进一步的,上述纳米铋合金的粉末颗粒尺寸为100纳米到300纳米。

进一步的,上述铜粉的制作流程为:第一步,将铜棒拉丝成为直径0.01毫米的铜丝,第二步,将直径0.01毫米的铜丝斩断为长度为1厘米到10厘米的铜丝,第三步,将斩断的铜丝放入球磨机的磨缸,球磨时间为20小时到40小时,磨缸里面的磨球材质为不锈钢,磨球的数量比例为:直径5厘米的磨球数量占比5%-10%、直径1厘米的磨球数量占比15%-20%、直径0.5厘米的磨球数量占比45%-70%、直径0.1厘米的磨球数量占比15%-20%。

本发明所达到的有益效果是:采用纳米流体作为导体,可以在线缆出现径向拉伸的情况下,通过流体的变形,依然保持导体的供电,确保低空滞留的飞行器不至于坠毁,同时,在供电电阻增大的时候,控制系统可以通过增大电压的方式,让其中的纳米铋合金发生熔化,实现供电连接;在成份上,纳米碳粉提供良好的流动性和导电性,纳米铜粉提供良好的导电性,片状石墨粉通过相互重叠导电,增加材料的导电性;铜丝斩断球磨后成为铜粉,得到的铜粉为导电细丝,可以起到填充导电的作用。

附图说明

附图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,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆的结构示意图。

图中:1-绝缘外护套、2-铜电源线、3-芳纶纱加强层、4-光单元、401-第一绝缘层、402-信号线、5-电单元、501-第二绝缘层、502-电线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,采用导电纳米流体的耐拉型系留光缆,包括绝缘外护套1和铜电源线2,铜电源线2外挤包一层绝缘外护套1,铜电源线2内设有芳纶纱加强层3、光单元4和电单元5,芳纶纱加强层3、光单元4和电单元5以固定的张力绞制在一起,光单元4外层设有第一绝缘层401,第一绝缘层401内包裹有信号线402,电单元5外层设有第二绝缘层501,第二绝缘层501内包裹有电线502,铜电源线的材料为纳米流体,纳米流体的组份为:纳米碳粉30-60重量份、纳米铜粉40-60重量份、片状石墨粉60-80重量份、纳米铋合金10-30重量份、铜粉60-100重量份。纳米碳粉的粉末颗粒尺寸为120纳米到300纳米。纳米铜粉的粉末颗粒尺寸为20纳米到100纳米。片状石墨粉的粉末颗粒尺寸为10微米到100微米。纳米铋合金的粉末颗粒尺寸为100纳米到300纳米。

绝缘外护套1、第一绝缘层401和第二绝缘层501材料为低密度聚乙烯,低密度聚乙烯绝缘性能和抗拉强度非常高,铜电源线2材料为镀锡铜线,铜电源线2既可以作为雷电泄放通道又可以增强抗拉强度,光单元4和电单元5设有多根,多根光单元4和电单元5均匀的分布在芳纶纱加强层3内,光单元4和电单元5绞制在芳纶纱加强层3内,具有一定的绞合节距,能产生一定的轴向应变。

上述铜粉的制作流程为:第一步,将铜棒拉丝成为直径0.01毫米的铜丝,第二步,将直径0.01毫米的铜丝斩断为长度为1厘米到10厘米的铜丝,第三步,将斩断的铜丝放入球磨机的磨缸,球磨时间为20小时到40小时,磨缸里面的磨球材质为不锈钢,磨球的数量比例为:直径5厘米的磨球数量占比5%-10%、直径1厘米的磨球数量占比15%-20%、直径0.5厘米的磨球数量占比45%-70%、直径0.1厘米的磨球数量占比15%-20%。

实施例一

纳米流体的组份为:纳米碳粉30重量份、纳米铜粉60重量份、片状石墨粉80重量份、纳米铋合金30重量份、铜粉100重量份。纳米碳粉的粉末颗粒尺寸为120纳米到300纳米。纳米铜粉的粉末颗粒尺寸为20纳米到100纳米。片状石墨粉的粉末颗粒尺寸为10微米到100微米。纳米铋合金的粉末颗粒尺寸为100纳米到300纳米。

上述铜粉的制作流程为:第一步,将铜棒拉丝成为直径0.01毫米的铜丝,第二步,将直径0.01毫米的铜丝斩断为长度为1厘米的铜丝,第三步,将斩断的铜丝放入球磨机的磨缸,球磨时间为40小时,磨缸里面的磨球材质为不锈钢,磨球的数量比例为:直径5厘米的磨球数量占比10%、直径1厘米的磨球数量占比20%、直径0.5厘米的磨球数量占比50%、直径0.1厘米的磨球数量占比20%。

实施例二

纳米流体的组份为:纳米碳粉60重量份、纳米铜粉60重量份、片状石墨粉60重量份、纳米铋合金20重量份、铜粉60重量份。纳米碳粉的粉末颗粒尺寸为120纳米到300纳米。纳米铜粉的粉末颗粒尺寸为20纳米到100纳米。片状石墨粉的粉末颗粒尺寸为10微米到100微米。纳米铋合金的粉末颗粒尺寸为100纳米到300纳米。

上述铜粉的制作流程为:第一步,将铜棒拉丝成为直径0.01毫米的铜丝,第二步,将直径0.01毫米的铜丝斩断为长度为2厘米的铜丝,第三步,将斩断的铜丝放入球磨机的磨缸,球磨时间为40小时,磨缸里面的磨球材质为不锈钢,磨球的数量比例为:直径5厘米的磨球数量占比5%、直径1厘米的磨球数量占比20%、直径0.5厘米的磨球数量占比60%、直径0.1厘米的磨球数量占比15%。

实施例三

纳米流体的组份为:纳米碳粉40重量份、纳米铜粉50重量份、片状石墨粉70重量份、纳米铋合金20重量份、铜粉80重量份。纳米碳粉的粉末颗粒尺寸为120纳米到300纳米。纳米铜粉的粉末颗粒尺寸为20纳米到100纳米。片状石墨粉的粉末颗粒尺寸为10微米到100微米。纳米铋合金的粉末颗粒尺寸为100纳米到300纳米。

上述铜粉的制作流程为:第一步,将铜棒拉丝成为直径0.01毫米的铜丝,第二步,将直径0.01毫米的铜丝斩断为长度为5厘米的铜丝,第三步,将斩断的铜丝放入球磨机的磨缸,球磨时间为20小时,磨缸里面的磨球材质为不锈钢,磨球的数量比例为:直径5厘米的磨球数量占比10%、直径1厘米的磨球数量占比20%、直径0.5厘米的磨球数量占比50%、直径0.1厘米的磨球数量占比20%。

最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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