专利名称：用于核电设备的电气贯穿芯棒导线及其制作法的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气贯穿件的技术领域，具体地说是一种用于核电设备的电气贯穿芯棒导线及其制作法。
背景技术：
电气贯穿件是固定式核电工厂中沟通安全壳内外的电气联系、信息通讯，防止放射性物质泄露的最后一道屏障的重要的电气设施。必须在核电工厂的正常及事故条件下， 都应能承担起由设计规定的功能，其在安装寿命期限内能保持核反应堆安全壳压力边界的密封性、电导线穿过的完整性和电气信号的不间断性。被规范规定为核安全IE级，质量QAl 级的电气设备。现有国内生产的芯棒导线，由于其结构和工艺的特性，产品在耐高温、耐老化、耐高压等相关试验中得出的数据均无法满足核电站用电气贯穿件的技术要求，故现有核电站用电气贯穿件全部依赖进口。发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线及其制作法，它可克服现有技术中产品在耐高温、耐老化、耐高压等相关试验中得出的数据均无法满足核电站用电气贯穿件的技术要求，同时结构工艺复杂、生产成本较高的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是用于核电设备的电气贯穿芯棒导线， 它主要包括导体，其特征在于导体的表面包覆有薄膜绝缘层，薄膜绝缘层采用聚酰亚胺 (PD树脂薄膜制成。
用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于所述的制作方法包括如下步骤a、采用高纯度的阴极电解铜棒作为导体，对导体表面进行处理；b、处理后的导体，放置在连续自动薄膜包覆装置内，对导体表面包覆薄膜绝缘层，薄膜绝缘层的厚度大于等于O . 4mm ;c、在薄膜表面添加烧结助剂后，放入烘焙装置对薄膜绝缘层进行烧结；d、检测烧结质量，并包装入库。
使用时，本发明将高纯阴极电解铜导体进行表面特殊处理，使用专用包覆设备将有特种性能的绝缘膜通过连续多层，每层保持规定间距均匀紧密包覆于导体周围，然后再通过专用烘焙设备和专用的生产工艺，经过高温烘焙，使得绝缘膜烧结在导体周围，形成一种无缝隙的薄膜绝缘层最后制成用于核电设备的电气贯穿芯棒导线。本发明具有耐高温、 耐高压.耐腐蚀、耐核辐射等理化特性，还具备良好的抗拉强度-耐热老化特性和绝缘击穿强度-热老化特性。能保证电气贯穿件能够承受3. 5bar的氮气压力试验环境，达到良好的密封性，起到在电厂意外压力增强也不至于发生核辐射泄漏的异常情况。同时整个产生工艺简单，成本较低。
图1为本发明导体表面包覆薄膜时的结构示意图。
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明主要包括导体1，其与现有技术的区别在于导体的表面包覆有薄膜绝缘层2，薄膜绝缘层采用聚酰亚胺(PI)树脂薄膜制成，导体采用纯度在99. 95%以上的阴极电解铜棒，目前聚酰亚胺薄膜包覆的线规如下AWG 6、AWG 4、AWG 2、AWG 1/0、AWG 2/0、 AWG3/0、AWG4/0、MCM 250,MCM 350,MCM 500、MCM750、MCM 1000。每个线规的导体公差范围为+/-1% *(导体标称直径范围)。导体采用纯度在99. 95%以上的阴极电解铜棒，薄膜绝缘层的厚度大于等于O. 4mm。
所述的制作方法包括如下步骤a、采用高纯度的阴极电解铜棒作为导体，对导体表面进行处理；b、处理后的导体，放置在连续自动薄膜包覆装置内，对导体表面包覆薄膜绝缘层，薄膜绝缘层的厚度大于等于O. 4mm ;c、在薄膜表面添加烧结助剂后，放入烘焙装置对薄膜绝缘层进行烧结；d、检测烧结质量，并包装入库。
a步骤中，高纯度的阴极电解铜棒的纯度为99. 95%以上，采用挤压拉拔的方式制作成型；对导体表面先进行抛光处理，抛光处理使用手持式抛光机，对铜棒进行表面的抛光处理，抛光使用的抛光布由无纺布制成，当抛光结束后，使用O. 2Mpa 1. OMpa的干燥压缩空气进行逆向吹扫导体表面，吹扫时，空气喷枪与导体表面相距15mm 30mm，斜角30° 60°。喷枪出口距离与薄膜包覆距离控制在30cm 50cm。b步骤中，薄膜采用选用体积电阻系数IO15 Ω · cm的PI绝缘膜(PI，英文名Polyimide，基本化学式(C20H805N4) n，最早为杜邦公司生产，是一种耐高温绝缘材料)，PI绝缘膜放置在连续自动薄膜包覆装置内并均匀紧密地旋转缠绕在导体表面，PI绝缘膜层与层之间的间距为7. 5mm±0. 05mm。PI绝缘膜与导体表面呈30-65 度的夹角，斜方向绕包在导体表面。c步骤中，薄膜绝缘层烧结时，温度300-360°C、时间60-80min。烧结助剂为四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(F46)，四氟乙烯 (TFE，分子式C2F4),六氟丙烯(HFP，分子式C3F6)。其中的六氟丙烯质量百分比占共聚物的 12-18%，四氟乙烯质量百分比占共聚物的82-88%，聚酰亚胺薄膜上涂覆的F46涂层厚度 O. 006 O. 009mm。
实施例1
导体采用纯度在99. 95%以上的阴极电解铜棒，规格为350MCM。薄膜采用体积电阻系数1015 Ω。cm的PI绝缘膜，以期满足电气贯穿芯棒导线薄膜的绝缘性及安全性，使其符合电气贯穿件之芯棒导线的绝缘要求。(该聚酰亚胺薄膜由上海发电成套设备研究院指定为常熟中讯航天绝缘材料厂生产，产品型号FHF-46聚酰亚胺符合薄膜，材料主要技术指标如下
权利要求
1.用于核电设备的电气贯穿芯棒导线，它主要包括导体，其特征在于导体的表面包覆有薄膜绝缘层，薄膜绝缘层采用聚酰亚胺(PI)树脂薄膜制成。
2.根据权利要求1所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线，其特征在于导体采用纯度在99. 95%以上的阴极电解铜棒，薄膜绝缘层的厚度大于等于0. 4_。
3.根据权利要求1所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于所述的制作方法包括如下步骤a、采用高纯度的阴极电解铜棒作为导体，对导体表面进行处理；b、处理后的导体，放置在连续自动薄膜包覆装置内，对导体表面包覆薄膜绝缘层，薄膜绝缘层的厚度大于等于0. 4mm ;c、在薄膜表面添加烧结助剂后，放入烘焙装置对薄膜绝缘层进行烧结；d、检测烧结质量，并包装入库。
4.根据权利要求3所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于a步骤中，高纯度的阴极电解铜棒的纯度为99. 95%以上，采用挤压拉拔的方式制作成型；对导体表面先进行抛光处理，抛光处理使用手持式抛光机，对铜棒进行表面的抛光处理，抛光使用的抛光布由无纺布制成，当抛光结束后，使用0. 2Mpa^l. OMpa的干燥压缩空气进行逆向吹扫导体表面，吹扫时，空气喷枪与导体表面相距15mnT30mm，斜角30°飞0°，喷枪出口距离与薄膜包覆距离控制在30cnT50cm。
5.根据权利要求3所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于b步骤中，薄膜采用选用体积电阻系数IO15W cm的PI绝缘膜，PI绝缘膜放置在连续自动薄膜包覆装置内并均匀紧密地旋转缠绕在导体表面，PI绝缘膜层与层之间的间距为7. 5mm + 0. 05mmo
6.根据权利要求5所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于b步骤中，PI绝缘膜与导体表面呈30-65度的夹角，斜方向绕包在导体表面。
7.根据权利要求3所述的用于核电设备的电气贯穿芯棒导线的制作方法，其特征在于c步骤中，薄膜绝缘层烧结时，温度300-360°C、时间60-80min，烧结助剂为四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(F46)，其中的六氟丙烯质量百分比占共聚物的12 —18%，四氟乙烯质量百分比占共聚物的82— 88%，聚酰亚胺薄膜上涂覆的F46涂层厚度0. 006^0. 009mm。
全文摘要
本发明涉及一种用于核电设备的电气贯穿芯棒导线，其特征在于导体的表面包覆有薄膜绝缘层，薄膜绝缘层采用聚酰亚胺(PI)树脂薄膜制成。实施中，将高纯阴极电解铜导体进行表面特殊处理，使用专用包覆设备将有特种性能的绝缘膜通过连续多层，每层保持规定间距均匀紧密包覆于导体周围，然后再通过专用烘焙设备和专用的生产工艺，经过高温烘焙，使得绝缘膜烧结在导体周围，形成一种无缝隙的薄膜绝缘层最后制成用于核电设备的电气贯穿芯棒导线。本明具有耐高温、耐高压.耐腐蚀、耐核辐射等理化特性。能保证电气贯穿件能够承受3.5bar的氮气压力试验环境，达到良好的密封性。同时整个产生工艺简单，成本较低。
文档编号H01B7/29GK103000280SQ201110273889
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者倪建春, 张晖, 张家化, 潘烈君, 王广德 申请人:上海裕生特种线材有限公司