[发明专利]一种空间用线式加热器及其制备方法

说明书

本申请公开了一种空间用线式加热器及其制备方法，该加热器包括：一个或多个导体、设置于每个导体外的绝缘层，以及设置于一个或多个导体绝缘层外的护套层，其中，每个导体为单根丝状金属导体，所述单根丝状金属导体的外径不大于0.2mm。本申请解决了现有技术中加热器的外径大、重量大，以及绝缘材料不能满足宇航外太空空间环境性能要求的技术问题。

技术领域

本申请涉及加热器加工技术领域，尤其涉及一种空间用线式加热器及其制备方法。

背景技术

由于宇航外太空环境非常恶劣，航天设备连接的线束产品所处的环境温度较低，在长期低温下工作，容易产生脆裂，造成线束绝缘破损而发生电气事故，造成严重后果。因此常采用线式加热器缠绕在线束外表面以加热保持线束维持在一定的适宜温度，提高线束的使用寿命。

目前，常见的线式加热器为石英玻璃纤维加铠装式加热器，其由不锈钢薄壁管和加热丝组成，其中，不锈钢薄壁管的外径一般在2-3mm左右，加热丝和不锈钢薄壁管内壁之间以金属氧化物固体粉末填充；由于石英玻璃纤维加铠装式加热器采用不锈钢薄壁管以及金属氧化物填充，导致其外径大、重量大，以及绝缘材料不能满足宇航外太空空间环境性能要求。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中空间用线式加热器的外径大、重量大，以及绝缘材料不能满足宇航外太空空间环境性能要求的情况，本申请提供了一种空间用线式加热器及其制备方法，本申请实施例所提供的方案中，一方面采用单根丝状金属导体的外径不大于0.2mm的单个或多个导体构成的加热器，与以往使用的玻璃纤维加热器相比，其具有外径小、重量轻等特点，进而降低加热器的外径和重量；另一方面采用具有耐高温、耐辐射、耐真空原子氧以及空间质损小等特性的绝缘层和护套层，使得本申请实施例所提供的加热器具有一定的耐辐照、耐高低温、耐真空原子氧、空间质损小等优势，适用于航空航天领域，满足宇航外太空空间环境性能要求。

第一方面，本申请实施例提供一种空间用线式加热器，该加热器包括：一个或多个导体、设置于每个导体外的绝缘层，以及设置于一个或多个导体绝缘层外的护套层，其中，每个导体为单根丝状金属导体，所述单根丝状金属导体的外径不大于0.2mm。

在一种可能实现的方式中，所述单根丝状金属导体抗拉力强度不小于390N/mm²，断裂伸长率不小于12％。

在一种可能实现的方式中，所述单根丝状金属导体材料为合金康铜。

在一种可能实现的方式中，所述绝缘层、所述护套层均采用高温挤出设备挤出绝缘材料并经过电子加热器辐射交联而成。

在一种可能实现的方式中，所述绝缘材料为乙烯聚四氟乙烯。

在一种可能实现的方式中，所述绝缘层和所述护套层均满足如下指标：

抗张强度大于34.5MPa；伸长率大于75％；密度范围为(1.5g/cm³，1.9g/cm³)；弯曲模量不大于870MPa；击穿电压不小于70KV/mm；介电常数为1.75；介电损失0.009。

在一种可能实现的方式中，所述绝缘层和所述护套层的耐温范围为(-100℃，+200℃)。

在一种可能实现的方式中，所述绝缘层和所述护套层的耐辐照总剂量不大于5×10⁸rad；

在能量为5eV的原子氧照射下，所述加热器的剥蚀率不大于5×10^-29m³/AO；

所述加热器的总质量损失不大于1％，可凝聚挥发物不大于0.1％。

在一种可能实现的方式中，正常大气环境，101.325kPa，50℃，72h条件下，所述绝缘层和所述护套层所排出刺激性和特殊气味气体的气味等级不大于1.5级；脱出一氧化碳不大于25ug/g；脱出总有机物不大于100μg/g。