[发明专利]一种抗明火氧化镁-氧化锆保护超高温导线及其制备方法

说明书

本发明属于导线技术领域，具体公开了一种抗明火氧化镁‑氧化锆保护超高温导线及其制备方法，步骤如下：将钢合金丝绞合制成导体，依次镀铜、镀镍合金制得高温导体；将氧化镁、氧化铝、复合钽酸盐和氧化锆粉末磨匀后干燥、过筛得喷料，将喷料喷涂到高温导体上；然后包覆一层多晶氧化铝纤维毡；采用溶胶凝胶法，将氧化镁、硅酸钠、氧化锆、缩合磷酸铝、二氧化硅、氢氧化铝加入水中，加热搅拌使溶液混匀，将高温导体浸渍在溶液中，经固化加热形成复合绝缘导体保护层，即得导线成品。本发明的导线具有优异的高温绝缘性能、耐高温烟熏、弯曲性能和对各类高温环境的适应性，结构简单、重量轻，可抵抗明火烧蚀，适用于冶金化工等高温和超高温环境。

技术领域

本发明涉及导线领域，特别是涉及一种抗明火氧化镁-氧化锆保护超高温导线及其制备方法。

背景技术

导线是现如今能量传输的重要载体，联系着万千家庭和工厂的正常生产生活。现如今一般导线的外包装使用的是高分子(聚四氟乙烯，聚丙烯等高分子材料)，但是此类产品不能在明火情况下使用，若有火焰烧蚀，会立即发生燃烧，直接破坏绝缘保护层的严密性。而随着当今社会的快速发展，钢铁冶金、煤炭发电等行业的冶炼设备、退火设备以及相对应的检测仪器、仪表，均需要在高温条件下工作，因而要求这些仪器设备上的导线要在较高温度下具备安全性和可靠性。另外，航空航天、火箭发射等领域对高温电线电缆需求量也日趋增加因此，研究出一种适合高温环境使用的导线显得尤为重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抗明火氧化镁-氧化锆保护超高温导线及其制备方法，本发明的导线可以抵抗明火烧蚀，适用于冶金化工等高温和超高温环境，有望成为超高温环境下能量传输的高效载体。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种抗明火氧化镁-氧化锆保护超高温导线的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备高温导体：将钢合金丝绞合制成导体，然后对导体先镀铜，再镀镍合金，制得高温导体；

(2)按比例称取氧化镁、氧化铝、复合钽酸盐和氧化锆粉末，研磨混合均匀，将混合后的粉末干燥、过筛，得到喷料，再将喷料均匀喷涂到步骤(1)所得的高温导体上；其中，氧化镁、氧化铝和氧化锆粉末的质量比为3～5：5～7：3～4，复合钽酸盐占氧化镁、氧化铝、复合钽酸盐和氧化锆粉末总质量的2.5～5％。

(3)在步骤(2)所得的高温导体上包覆一层多晶氧化铝纤维毡；

(4)采用溶胶凝胶法，将水预热后，按2～3：7～9：5～7：4～6：5～7：7～9的质量比称取氧化镁、硅酸钠、氧化锆、缩合磷酸铝、二氧化硅和氢氧化铝，加入水中，再加入消泡剂、防腐剂和分散剂，加热搅拌使溶液混合均匀，然后将步骤(3)所得的高温导体浸渍在溶液中，经固化加热形成复合绝缘导体保护层，即得抗明火氧化镁-氧化锆保护超高温导线成品。

进一步，所述步骤(1)中，所述钢合金丝由合金钢粉末熔炼、拉丝、退火而得。

可选地，制备所述钢合金丝过程中，所述合金钢粉末的熔炼温度为1440-1480℃，退火温度为850～900℃，退火时间为4-6h，拉丝直径为0.70-0.90mm。

进一步，所述步骤(1)中，绞合时，9～13根为一组，单丝绞合得到导体。

进一步，所述步骤(1)中，镀铜工艺为：使用中性复合铜溶液，镀铜电流3～5A，镀铜电压25～30V，电镀时间30～50min。

可选地，所述中性复合铜溶液的浓度为3-5mol/L。

进一步，所述步骤(1)中，镀镍工艺为：使用中性复合镍合金溶液，电镀电流7～10A，镀铜电压50～60V，电镀时间40～50min。

可选地，所述中性复合镍合金溶液的浓度为8-10mol/L。