[发明专利]一种超低噪音电缆及其制备方法

说明书

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种超低噪音电缆及其制备方法。所述电缆由内至外依次包括缆芯、屏蔽层和护套层；所述缆芯为1‑5个，缆芯由内到外依次包括导体、绝缘层和半导电层；所述导体由镀锡铜线绞合而成，在镀锡铜线绞合形成导体过程中加入半导电石油膏；所述半导电层材料为石墨烯复合半导电屏蔽料。本发明以镀锡铜线加入阻水防腐的半导电石油膏绞合形成的导体，柔软防腐抗氧化、密闭阻水润滑，再结合墨烯复合半导电屏蔽料形成的半导电层，使得电缆具有优异的降噪效果，电缆自身的脉冲信号小于1mV。

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种超低噪音电缆及其制备方法。

背景技术

在弯曲、振动、冲击、温度变化等外界因素作用下，电缆本身产生的脉冲信号小于5mV的电缆称为低噪音电缆，电缆中产生噪音的原因有：介质本身内部分子摩擦；电缆电容的改变；电缆介质的压电效应；电缆中导体和介质摩擦产生电荷，即当导体和绝缘之间接触破坏时产生电荷的分离。由于核动力潜艇的出现，潜艇隐身和静音等新技术的普遍采用，反潜问题受到各国空前的重视。对于反潜拖拽声呐的灵敏度要求也是越来越高，与之配套的低噪音电缆要求自身的脉冲信号小于1mV，称之为超低噪音电缆。随着科学技术的飞跃发展，这种电缆越来越多地用于工业、医学、国防等多个领域各种微小直流或脉冲信号的测量。这类测量仪器是把物理、化学或医学上的微小变量变换成微小的电信号，然后经过高阻抗、高增益放大器放大来进行测量，这也为低噪音电缆发展提供了广阔空间。

发明内容

本发明针对现有技术电缆本身产生的脉冲信号较大的缺陷，提供一种超低噪音电缆及其制备方法，通过电缆层次构造以及材料设计，使得电缆自身的脉冲信号小于1mV，既抗拉耐油耐磨又柔软耐弯曲，水密性很好，可以在较恶劣海水环境下长期拖拽使用。

本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：一种超低噪音电缆，所述电缆由内至外依次包括缆芯、屏蔽层和护套层；所述缆芯为1-5个，缆芯由内到外依次包括导体、绝缘层和半导电层；所述导体由镀锡铜线绞合而成，在镀锡铜线绞合形成导体过程中加入半导电石油膏；所述半导电层材料为石墨烯复合半导电屏蔽料。

本发明在镀锡铜线绞合过程加入半导电石油膏，石油膏是润滑的，可以减少导体之间、导体和绝缘之间的摩擦，从而减少电荷的产生起到降噪效果；半导电石油膏的半导电性可形成过渡电阻，均匀电场，阻止电荷和放电的产生，起到降噪的效果。本发明的半导电层采用石墨烯复合半导电屏蔽料，石墨烯半导电屏蔽材料是以石墨烯为基础而制得，具有良好的导电性、热稳定性、表面光滑度和易剥离性，可阻止电荷和放电的产生，起到良好的降噪效果。石墨烯复合半导电屏蔽料与半导电石油膏在本发明中的同时使用，使得电缆降噪效果更优。

电缆缆芯的数量可根据工作环境及工作电压等实际情况进行选择，优选缆芯为4个。

作为优选，本发明超低噪音电缆中，所述导体由20-40根镀锡铜线绞合而成，每根镀锡铜线的直径为0.1-0.3mm。

作为优选，本发明超低噪音电缆中，作为优选，所述半导电石油膏包括质量分数为10-20％的导电碳材料。普通市售的石油膏不导电，在其中加入10-20％的导电碳材料可获得半导电石油膏。导电碳材料的含量不能过高，含量太高，石油膏会变成通电导体，电荷能够自由移动，噪音反倒会有所提高。

所述导电碳材料优选自导电炭黑、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。

进一步优选，所述半导电石油膏包括质量分数为8-10％导电炭黑和4-5％石墨烯。导电炭黑和石墨烯的复合使用，可以获得更优异的降噪效果。