[发明专利]铠装信号传输电缆用复合绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铠装信号传输电缆用复合绝缘材料及其制备方法，该材料各物质的重量份为：SiO₂：600～700份；MgO：300～400份；CaO：0.24份；Al₂O₃0.056份；Fe₂O₃：0.023份，杂质：≤0.3份，其中，MgO被SiO₂所包裹。该材料用于核电站等苛刻环境介质下的信号传输，可以满足核电站高温、高压、高辐照环境条件下的信号传输要求。采用材料制造的铠装信号电缆，具有很宽的温度工作范围：‑273℃至+1000℃，适合于核岛内的核反应堆(1E级K1类)和外太空的强辐射环境，对于盐雾，液压油，航空煤油，环氧清除剂等有很好的抵抗性。

技术领域

本发明涉及一种材料，特别涉及一种铠装信号传输电缆用复合绝缘材料及其制备方法。

背景技术

1947年,美苏的冷战正式开始，从1957年10月4号，苏联正式发射第一颗人造地球卫星“人造地球卫星1号”，到1958年1月31日，美国发射了第一颗人造地球卫星“探险者”一号，从此开始了一系列的导弹，卫星、飞船、飞机、核潜艇等飞速发展的疯狂时期。1957年，因应冷战时期军事产品的狂热需求，美国的Whittaker Electronic Resources公司成功地研制出金属氧化物为绝缘材料的信号电缆，因为该电缆有着的极其出色的性能和可靠性，所以后面几乎所有的航空航天、核军事项目中都广泛应用，为这些项目的成功实施作出应有的贡献。

在核电厂中，仪控回路使用乙烯基、丙烯基合成的橡胶，玻璃纤维，以及以氯磺化聚乙烯、聚乙亚胺等为绝缘材料的电缆。在现场环境下，电缆的绝缘和护套等聚合物材料随着时间的推移会发生各种缓慢的、不可逆的化学变化和物理变化，表现为材料的延伸率降低，即材料的抗拉强度减弱；护套材料的硬度或抗压模量增大；材料的密度增加；电气性能改变(如介质损耗增加)。因此不能满足核电站等苛刻工况环境要求。

目前无机绝缘电缆中，氧化镁(MgO)绝缘电缆是最常用的一种，其介电常数大(达到5.43)，介质损耗较高。二氧化硅(SiO2)电缆的介电常数最低可以到1.56，这样信号在绝缘层里面传输时损耗可大大降低。然而，在高温环境中，绝缘材料的高温绝缘性能呈指数级下降，此外二氧化硅的高温绝缘性能一般比氧化镁还低2～3个数量级。尤其在800℃的高温环境中，两种单一组分的绝缘材料耐电压击穿性较差，500V高压下常常出现击穿现象，而造成整根电缆丢失传输信号的现象。因此，两种单一材料的绝缘电缆均难以满足核电站高温、高压、高辐照环境条件下的信号传输要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种铠装信号传输电缆用复合绝缘材料及其制备方法。该材料用于核电站等苛刻环境介质下的信号传输，可以满足核电站高温、高压、高辐照环境条件下的信号传输要求。采用材料制造的铠装信号电缆，具有很宽的温度工作范围：-273℃至+1000℃，适合于核岛内的核反应堆(1E级K1类)和外太空的强辐射环境，对于盐雾，液压油，航空煤油，环氧清除剂等有很好的抵抗性。

本发明的技术方案是：

铠装信号传输电缆用复合绝缘材料，包括SiO₂、MgO、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、杂质，各物质的重量份为：SiO₂：600～700份；MgO：300～400份；CaO：0.24份；Al₂O₃0.056份；Fe₂O₃：0.023份，杂质：≤0.3份，其中，MgO被SiO₂所包裹。