[发明专利]一种复合凝胶耐火电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种复合凝胶耐火电缆，其特征在于，所述电缆由金属导体、复合凝胶绝缘耐火层及无卤低烟护套组成，其中，所述复合凝胶绝缘耐火层由氧化铝纤维、纳米MgF₂颗粒以及复合MgO前驱体凝胶制得，所述氧化铝纤维的长度为20μm-35μm，直径为0.4μm-0.7μm，按重量百分比的添加量为5.8％-15.2％；所述纳米MgF₂颗粒的平均粒径为22nm-25nm，按重量百分比的添加量为0.5％-1.5％；所述复合MgO前驱体凝胶由碱式碳酸镁和柠檬酸采用凝胶法复合制得，其中，所述碱式碳酸镁与柠檬酸的重量比为2-4：1。

2.根据权利要求1所述的复合凝胶耐火电缆，其特征在于，所述复合凝胶绝缘耐火层最高使用温度为1850℃-1950℃，所述复合凝胶绝缘耐火层在25℃时的等效热导率为0.055W/(m·k)-0.088W/(m·k)，所述复合凝胶绝缘耐火层的凝胶基体在380℃-420℃时形成氧化镁陶瓷，所述复合凝胶绝缘耐火层在1000℃时的等效热导率为8.181W/(m·k)-9.258W/(m·k)。

3.一种复合凝胶耐火电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用铝合金或铜制得金属导体；

在20℃下，将柠檬酸和碱式碳酸镁按一定的重量比溶于去离子水中，进行1h的磁力搅拌，搅拌过程中将溶液的PH值保持在4.0；

将搅拌后的溶液加热至50℃，并在此温度下减压蒸发脱水，得到溶胶；

在所述溶胶中加入氧化铝纤维和纳米MgF₂颗粒，使得所述溶胶与所述氧化铝纤维以及纳米MgF₂颗粒进行复合，电磁搅拌50分钟，使得复合的溶胶以氧化铝纤维为骨架逐渐凝胶；

采用挤出机，在95-120℃温度和120Mpa的压力下，将复合的凝胶挤包在所述金属导体上，并使其经过老化处理箱和超临界干燥器进行在线老化处理和干燥处理；

在挤包有复合凝胶的金属导体外层包覆无卤低烟护套。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述老化处理箱内温度为45℃，所述老化处理箱内充满自动更换的无水乙醇。

5.根据权利要求3-4任一所述的制备方法，其特征在于，所述超临界干燥器内温度为2-3℃，所述超临界干燥器内充满无水乙醇，并通入液态CO₂进行溶剂置换，以去除凝胶内的水和乙醇。

6.根据权利要求3-4任一所述的制备方法，其特征在于，所述复合凝胶耐火电缆的最小弯曲半径为所述复合凝胶耐火电缆直径的9-12倍。