[发明专利]一种电缆护套层内压力检测用压电材料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种电缆护套层内压力检测用压电材料及其制造方法，该压电材料由以下重量份原材料制成：直径0.06mm‑0.07mm的3J33弹簧丝30份‑35份、厚0.05mm宽0.8mm的Pb_0.95Cr_0.02Ca_0.03[(Ni_1/3Nb_2/3)_0.5·Zr_0.2·Ti_0.3]O₃的晶体带3份‑4份、甲基丙烯酸酯5份‑8份、引发剂0.2份‑0.3份、助促进剂1份‑2份、稳定剂0.5份‑0.8份、聚氨酯胶10份‑15份。本发明的电缆护套层内压力检测用压电材料敏感度高、抗振能力强、与芯材和表层橡胶结合紧密。

技术领域

本发明涉及电气材料领域，尤其涉及一种电缆护套层内压力检测用压电材料及其制造方法。

背景技术

电缆用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品，在现代工业及人们的日常生活中发挥着极其重要的作用。实际上95％以上的电缆都是由于以下三个原因而失效：1、机械损伤：电缆的外护套经常被撕裂或压裂，没有开裂的护套表面有毛边或磨擦痕迹；护套外部无损伤痕迹，但是电缆内部的导线绝缘层出现部分或全部破裂。如不是完全失效，将导致漏电，跳闸和停机可能产生原因分析：尖锐的岩石、矿山塌方、绞车电缆卷筒边缘锋利和超负荷。2、弯曲半径超出推荐值：当电缆被弯曲且其弯曲半径远小于制造商推荐的弯曲半径时，电缆内部元件容易形成机械损伤。3、拧结：拧结最初是由结环造成的，大多数情况下是在从固定的卷筒上″拉拽″电缆时发生的，并且不易解除。拧结会导致永久性的″弱点″。

事实上，我们可以发现，这三种失效原理，均可以通过在电缆内部设置较长距离的压力检测装置来预防或失效后寻找失效点，但现有技术中，由于压电材料本身居里温度的限制及几乎所有敏感的压电材料均为晶体，脆性大而膨胀系数小，导致与电缆的使用环境完全无法匹配。由于晶体化的压电材料硬而脆，因而无法与现有技术中的电缆进行有机结合，获得的产品压力检测敏感度较低、抗振能力较差。

因此，市场上需要一种敏感度高、抗振能力强、与芯材和表层橡胶结合紧密的压电材料。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种敏感度高、抗振能力强、与芯材和表层橡胶结合紧密的电缆护套层内压力检测用压电材料及其制造方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种电缆护套层内压力检测用压电材料，由以下重量份原材料制成：直径0.06mm-0.07mm的3J33弹簧丝30份-35份、厚0.05mm宽0.8mm的Pb_0.95Cr_0.02Ca_0.03[(Ni_1/3Nb_2/3)_0.5·Zr_0.2·Ti_0.3]O₃的晶体带3份-4份、甲基丙烯酸酯5份-8份、引发剂0.2份-0.3份、助促进剂1份-2份、稳定剂0.5份-0.8份、聚氨酯胶10份-15份。

制造上述电缆护套层内压力检测用压电材料的方法，包括以下步骤：

1)生产前准备

①将3J33卷绕成直径0.8mm-1.0mm的螺旋卷；

②将甲基丙烯酸酯、引发剂、助促进剂、稳定剂、聚氨酯胶热熔后混合并搅拌均匀，获得待用混合胶粘剂；

③准备一根与去除表层橡胶层的电缆芯线外径尺寸一致的陶瓷工装；

2)功能层制备

①将1)中步骤①获得的螺旋卷在陶瓷工装紧密贴合着绕制1-2层；