一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆及其制备方法与流程

本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆及其制备方法。

背景技术：

1、航空航天用高温电缆通常由导体与氟塑料绝缘、护套、屏蔽结构等构成，屏蔽的主要作用是减少电缆内部传输信号的泄露，使信息传输更加安全，还可降低电缆对外部的电磁辐射污染；同时，还能有效防止外部电磁场对电缆内信号产生干扰，从而保证信号传输的质量。目前，常用的屏蔽方法有：金属丝编织屏蔽套、半导电高分子材料和金属复合带等，但都会增加电缆的线径、重量和生产成本，降低弯曲性能和安装性能，这对于各类航空航天飞行器的“轻量化”是极其不利的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆及其制备方法，解决了现有的电缆结构在保证电磁屏蔽的同时，也大大增加了线缆的重量和生产成本，降低了弯曲性能和安装性能的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆，所述包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆包括护套组件、环绕设置在护套组件内的氟塑料套、设置在氟塑料套内的铜绞线、设置在氟塑料套外侧面的银/铜膜屏蔽层。

3、优选地，所述护套组件包括自外而内顺次设置的镀锡铜线编织层、聚氯乙烯护套和包带。

4、本发明还提供了一种如上述的电缆的制备方法，所述制备方法包括：将氟塑料套表面进行粗化处理，之后在氟塑料套表面进行金属化，以形成银/铜膜屏蔽层；

5、粗化处理的方法包括：a、利用粗化介质高速喷射在氟塑料套表面，以形成微纳米级凹坑；

6、b、将处理后的氟塑料套置于粗化溶液中进行浸泡处理；

7、c、将处理后的氟塑料套在超声条件下进行敏化处理；

8、d、将处理后的氟塑料套依次进行镀银和镀铜作业，以在氟塑料套表面形成银/铜膜屏蔽层。通过粗化处理，使得氟塑料表面形成较多的微孔和凹槽，使氟塑料的表面呈现微观粗糙状态，增大其表面能，提高其表面活性，使其具有较强的离子吸附能力。粗化破坏了氟塑料表面的c-f键，提高了后续金属原子附着点。破坏c-f键以改变其表面性质，形成c-c键、c-h键及c-o键，以增强表面活性和亲水性。提高了氟塑料的表面活性、增加了表面金属原子的锚接点后，在氟塑料表面就可以获得结合力良好的金属镀层。之后在氟塑料表面进行敏化处理，目的是为了在氟塑料表面上建立起以贵金属为核心的催化中心，利用氯化亚锡作为敏化剂，生成的二价锡离子具有还原能力，配合盐酸溶液，以防止sncl2的水解，减小敏化效果。之后在氟塑料表面进行镀银处理，目的是在氟塑料表面吸附一层连续的、均匀分布的、具有催化活性的银颗粒，既可以对非金属材料起到活化作用，又能够作为铜电磁屏蔽层的预镀层，具有非常重要的作用。

9、优选地，在步骤b中，浸泡处理前需利用除油液对氟塑料套进行除油作业；

10、除油液包括以下各组分：氢氧化钠55-65g/l、碳酸钠20-25g/l、十二烷基苯磺酸钠4-9g/l、磷酸钠23-28g/l。

11、优选地，粗化溶液包括以下各组分：高锰酸钾3-10g/l、钼酸钠3-6g/l、硫酸铜10-15g/l、氯化铜2-5g/l、碳酸钾1-3g/l、甲基磺酸2-7g/l、硫酸10-15g/l。

12、优选地，在步骤c中，敏化处理所用的敏化液由氯化亚锡乙醇溶液和盐酸盐混合制得。

13、优选地，在步骤d中，镀银作业包括将氟塑料套置于镀银液中，镀银时间为15-20min，温度为35-40℃；

14、其中，镀银液包括硝酸银、氨水、乙二醛和三乙醇胺的水溶液；

15、其中，硝酸银的浓度为10-12g/l，氨水的浓度为10-15ml/l、乙二醛的浓度为40-60ml/l，三乙醇胺的浓度为5-20ml/l。

16、优选地，在步骤d中，镀铜作业包括将氟塑料套置于镀铜液中进行电镀；

17、镀铜液包括200-210g/l焦磷酸钾、50-60g/l硫酸铜、8-20g/l焦磷酸铜、50-100g/l柠檬酸钾溶液。

18、优选地，所述电镀的条件包括：温度为40-50℃，时间为5-10min。

19、本发明提供了一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆及其制备方法，其中，所述包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆包括护套组件、环绕设置在护套组件内的氟塑料套、设置在氟塑料套内的铜绞线、设置在氟塑料套外侧面的银/铜膜屏蔽层。与传统的电缆的结构不同，常见的一般都是在铜绞线、镀锡铜绞线或镀银铜绞线等导体外面附加绝缘层和金属防波套或绕包屏蔽而构成电缆。本发明是将金属层直接镀覆在氟塑料绝缘上形成屏蔽层，进而消除了电缆与绝缘层间的间隙，提高了屏蔽效率、抗电磁干扰能力、电性能、耐候性等，减小了衰减、噪声、体积和质量等。同时，可以通过调节金属镀层厚度的方式来调节屏蔽效能等。与传统屏蔽电缆相比，在保证屏蔽性能的同时，该电缆减重≥35％(与同规格常规产品相比)，噪声≤12mv，电磁屏蔽效能≥30db(50m-1ghz)，工作温度为-55℃～125℃。该电缆还显著提高了抗电磁干扰能力，降低了信号的衰减，增加了信号的传输距离，能够在保证电性能和力学性能的前提下，节约原材料，减少装备的结构重量和几何尺寸，提高电缆的施工、敷设性能，具有非常广阔的应用前景。

20、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。

技术特征：

1.一种包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆，其特征在于，所述包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆包括护套组件、环绕设置在护套组件内的氟塑料套(2)、设置在氟塑料套(2)内的铜绞线(1)、设置在氟塑料套(2)外侧面的银/铜膜屏蔽层(3)。

2.根据权利要求1所述的包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆，其特征在于，所述护套组件包括自外而内顺次设置的镀锡铜线编织层(6)、聚氯乙烯护套(5)和包带(4)。

3.一种如权利要求1或2所述的电缆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将氟塑料套(2)表面进行粗化处理，之后在氟塑料套(2)表面进行金属化，以形成银/铜膜屏蔽层(3)；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤b中，浸泡处理前需利用除油液对氟塑料套进行除油作业；

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，粗化溶液包括以下各组分：高锰酸钾3-10g/l、钼酸钠3-6g/l、硫酸铜10-15g/l、氯化铜2-5g/l、碳酸钾1-3g/l、甲基磺酸2-7g/l、硫酸10-15g/l。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤c中，敏化处理所用的敏化液由氯化亚锡乙醇溶液和盐酸盐混合制得。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤d中，镀银作业包括将氟塑料套置于镀银液中，镀银时间为15-20min，温度为35-40℃；

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤d中，镀铜作业包括将氟塑料套置于镀铜液中进行电镀；

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述电镀的条件包括：温度为40-50℃，时间为5-10min。

技术总结
本发明公开了包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆及其制备方法，所述包含氟塑料绝缘金属膜层的电缆包括护套组件、环绕设置在护套组件内的氟塑料套、设置在氟塑料套内的铜绞线、设置在氟塑料套外侧面的银/铜膜屏蔽层。解决了现有的电缆结构在保证电磁屏蔽的同时，也大大增加了线缆的重量和生产成本，降低了弯曲性能和安装性能的问题。

技术研发人员：谢飞,吴天凤,何想想,贾红波,王楠,赵开学,张晗,许超
受保护的技术使用者：芜湖航天特种电缆厂股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12