[发明专利]具有交联外层的多层绝缘导体

说明书

相关申请

本申请涉及发明名称也为“Multi-Layered Insulated Conductor with Crosslinked Outer Layer(具有交联外层的多层绝缘导体)”的美国申请No.12/380,532和发明名称为“Method for Extrusion of Multi-Layer Coated Elongate Member”的美国申请No.12/380,516，这两个美国申请都与本申请同一天递交，通过引用将两个美国申请的公开内容结合于此。

技术领域

本申请涉及绝缘导电体，且更特别地，涉及具有覆盖芳族聚合物内层的交联外层的多层绝缘导体。

背景技术

电绝缘导线通常用在其中通过极限条件对绝缘体的物理、机械、电和热特性进行测试的环境中。在多种情况中，用于绝缘体的材料具有希望用于实现一个或多个这些特性的良好性能的品质，但以牺牲一个或多个其它目标特性为代价，这会消极地影响实现想要的和商业上吸引人的特性的整体平衡的努力。多层绝缘系统在视图实现这种特性平衡方面会是有用的。

随着航空应用逐渐向着更高性能标准发展，尺寸和重量形成用在这些应用中的电线和电缆的整体设计要求的重要部分。将希望降低绝缘体总厚度，特别是在初级电线(即，用来形成电缆或束的那些电线)中，以同时降低电线的重量和尺寸。通过降低初级电线的直径，对应的这些电线束-以及用作它们的保护包覆层的任何外部金属编织物和/或护套-也可以具有较小的整体直径，且因此较轻。可替换地，或组合，较小和较轻的初级电线会允许在不必对布线、密封和/或电缆约束硬件系统进行重大改变的情况增加将捆扎到与较少、较重电线一样的空间中的电线数量。

高性能含氟聚合物广泛使用，并且是用在飞机电线绝缘系统中的可接受等级的材料。然而，降低这些材料的壁厚以获得重量减轻通常导致机械性能变坏和电弧轨迹阻抗的增加，这将被预期还导致不可接受的电性能。

由于安全原因，故障电流电弧放电，或“电弧轨迹”在飞机配线中是特别不希望的。绝缘故障通常由于先前存在的缺陷而出现在配线中，引起电弧放电着火，并且或破坏电缆或装置的连接它的整个区域。通常，由附近存在的电解作用液体的辅助而具有初始高阻抗的泄漏电流导致湿的电弧轨迹，随后在时间周期内阻抗降低，最终，导致高能短路电弧放电。另一方面，干的电弧轨迹也会出现，并且会引起突然的低阻抗分流。任一种情况都会导致重大的故障。

在现有的绝缘导体中发现了这些和其它缺陷。

发明内容

根据本发明的示例性实施方式，公开了一种绝缘导体。该绝缘导体包括细长导体和两层绝缘系统。两层绝缘系统具有包括邻近细长导体的芳香族热塑性材料的挤压的第一绝缘层和包括邻近第一绝缘层的交联的含氟聚合物的挤压的第二绝缘层，该第一绝缘层沿着其长度具有小于约0.051mm(0.002英寸)的厚度。第一绝缘层的体积小于绝缘系统的总体积的约26％。

在一种优选实施方式中，导体为20AWG和26AWG(即，具有在约0.46mm(0.0180英寸)和约1.04mm(0.041英寸)之间的直径)之间的多股导体，第一绝缘层包括聚醚醚酮并具有在约0.013mm(0.0005英寸)和0.051mm(0.002英寸)之间的范围内的厚度，第二绝缘层包括交联的聚(乙烯-四氟乙烯)，绝缘系统具有在约0.15mm(0.006英寸)和0.18mm(0.007英寸)之间的范围内的厚度。

根据本发明的另一种示例性实施方式，提供了一种用于制造绝缘导体的方法。该方法包括下述顺序步骤：提供细长导体；将芳香族热塑性材料熔化挤压在细长导体的外表面上，以形成第一绝缘层，第一绝缘层沿着其长度具有小于0.051mm(0.002英寸)的大致均匀的厚度；将包括含氟聚合物和交联剂的混合物熔化挤压在第一绝缘层的外表面上，以形成覆盖并与第一绝缘层接触的第二绝缘层，从而提供具有在约0.15mm(0.006英寸)至0.18mm(0.007英寸)范围内的总厚度的绝缘系统，其中按体积计第一绝缘层的体积小于绝缘系统的总体积的约26％。该方法还包括使第二绝缘层交联的步骤。

本发明的某些示例性实施方式的优点包括提供了一种具有耐用、轻质绝缘系统的绝缘导体。

本发明的某些示例性实施方式的其它优点包括，绝缘导体出人意料地实现绝缘体重量和尺寸的降低，同时维持或改善机械性能和电弧轨迹阻抗，以满足可接受的电性能标准。