[发明专利]三同轴矿物绝缘电缆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三同轴矿物绝缘电缆，主要应用于高环境温度、高辐射场合的高频信号传输领域，如冶金、医疗、航空航天、军事等的通信领域。

背景技术

现有的同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体(内屏蔽层)和外护套(外屏蔽层)4部分组成。内导体通常由一根实心导体构成；绝缘介质可采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等，常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。同轴电缆的外导体有双重作用，它既为传输回路中的一根导线，又具有屏蔽作用。外护套通常为聚乙烯。由于结构的缺陷，现有的同轴电缆在使用一段时间后，材料老化，绝缘电阻变小，绝缘介质的漏电流增加；外护套为聚乙烯材料，机械强度低，电缆变形后会破坏其对称性和特性阻抗，使信号在传输中受到影响，而且该电缆的使用寿命不长，又不能在高温场合长期使用。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题提供一种三同轴矿物绝缘电缆。由于它将有机材料全部替换为无机材料极大地提高了抵抗周围损坏因子的能力，不仅使用寿命得到极大提高，而且使用场合、使用领域也得到拓展。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

三同轴矿物绝缘电缆，由内到外依次包括内导体层、内绝缘介质层、内屏蔽层、外绝缘介质层、外屏蔽层和护套层，其特征在于：所述内绝缘介质层和/或外绝缘介质层为氧化镁、氧化铝或二氧化硅。

本发明上述技术方案中，绝缘介质为氧化镁、氧化铝或二氧化硅。这类无机材料比起现有技术的有机材料具有耐高温、耐氧化、耐老化、强度高等优越性能。上述技术方案的实施使得本发明产品相比现有的产品具有质的飞跃，不仅使用寿命更长而且使用范围广，涉及到了冶金、医疗、航空航天、军事等通信领域。

作为优选，所述内导体层为铜芯线；所述内绝缘介质层和外绝缘介质层为氧化镁；所述内屏蔽层和外屏蔽层为无缝铜管；所述护套为无缝不锈钢管或高温合金钢管。

金属铜作为导体是因为它的导电性能与价格的性价比在所有金属中最高，金属铜作为导体也是最为普遍的；氧化镁作为绝缘介质比氧化铝或二氧化硅性能更佳；外导体是输电回路的组成部分，同时又对内导体起到屏蔽作用；为了满足在特殊场合使用的需要如高温高压等，护套采用铜管、不锈钢管、铜镍合金管或高温合金钢管。无缝铜管有很好的屏蔽性能，外护层为无缝不锈钢，机械强度高，长期使用的环境温度可达600℃。

作为优选，所述铜芯线仅有一个。

本发明的另一个目的是提供一种上述三同轴矿物绝缘电缆的制造方法，包括以下步骤：

①内、外绝缘层的压制和烧结：将造粒好的氧化镁粉或氧化铝粉或二氧化硅粉送入干粉压机装料筒进行压制成(a)内绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱和(b)外绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱，将压制合格的(a)内绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱和(b)外绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱烧结后出炉冷却待用；

②内导体层、内绝缘介质层和内屏蔽层的装配、拉拔和退火：将烧结后的(a)内绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱置入清洁铜管内，然后将清洁铜棒穿入烧结后的(a)内绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱的预制孔中装配成坯料A，随后对所述坯料A进行拉拔制得一级半成品；拉拔过程中需对所述坯料A进行退火处理；

③一级半成品的检测：对经上述步骤得到的一级半成品进行电气性能检测，合格后进入下道工序；

④一级半成品、外绝缘介质层和外屏蔽层的装配、拉拔和退火：将步骤①所述的烧结后的(b)外绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱置入清洁铜管内，然后将经步骤③检测合格的一级半成品置入本步骤所述的(b)外绝缘氧化镁瓷柱或氧化铝瓷柱或二氧化硅瓷柱的预制孔中，装配成坯料B，然后对所述坯料B进行拉拔制得二级半成品；拉拔过程中需对所述的坯料B进行退火；

⑤二级半成品的检测：对经上述步骤得到的二级半成品进行电气性能检测，合格后并对所述二级半成品的外表面进行清洁处理；

⑥二级半成品和护套层的装配、拉拔和退火：将经步骤⑤检测合格并清洁处理过的二级半成品装入无缝不锈钢管或高温合金管中，再经过多道次的减径拉拔、退火处理制得成品。

作为优选，本发明产品三同轴矿物绝缘电缆的制造方法，包括以下步骤：

①内、外绝缘层的压制和烧结：将造粒好的氧化镁粉送入干粉压机装料筒，压制成内绝缘氧化镁瓷柱和外绝缘氧化镁瓷柱，将压制合格的内绝缘氧化镁瓷柱和外绝缘氧化镁瓷柱在1080℃的温度下烧结2小时后冷却至120℃取出备用；