一種通信用彈性耐高溫同軸電纜及其內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信用同軸電纜，其特征是一種通信用彈性耐高溫同軸電纜及其內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽層的制備方法，主要應(yīng)用于雷達(dá)通訊用高頻段連接線領(lǐng)域，屬于通信用同軸射頻電纜技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代通訊高速發(fā)展，信息傳輸容量、傳輸速率和通信頻率大幅提高，能夠滿足現(xiàn)代通訊安全與質(zhì)量，具有特殊性能要求的高端射頻同軸電纜，用于雷達(dá)通訊用高頻段連接線逐漸受到關(guān)注，電纜的結(jié)構(gòu)與材料創(chuàng)新是滿足高頻段信息傳輸?shù)年P(guān)鍵點(diǎn)。研制具有耐高溫、低衰減損耗、屏蔽性能好的穩(wěn)相同軸射頻電纜是目前高端通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。
[0003]在本發(fā)明研制之前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有耐高溫同軸射頻電纜產(chǎn)品主要有半柔系列、半硬系列和柔軟系列，其主要結(jié)構(gòu)通常有鍍銀銅線或銅芯線內(nèi)導(dǎo)體、實(shí)心聚四氟乙烯絕緣層、外導(dǎo)體鍍銀銅扁線繞包(或鍍銀銅線編織、或鍍錫銅線編織整體浸錫)以及護(hù)套外層組成。雖然這些電纜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)有效的提高了高頻段數(shù)據(jù)傳輸需求以及電纜的抗干擾能力，能夠在較高的溫度使用，但其中存在一些不足:彈性強(qiáng)度差，抗拉強(qiáng)度小，這將導(dǎo)致電纜使用范圍受限，易受惡劣環(huán)境影響。在實(shí)際應(yīng)用中，易出現(xiàn)不可恢復(fù)的形變影響信號(hào)傳輸?，F(xiàn)代通訊對(duì)于耐高溫通信電纜的彈性和抗拉強(qiáng)度的要求也越來(lái)越高，通信傳輸介質(zhì)的耐高溫、屏蔽性能、相位穩(wěn)定性能成為現(xiàn)代通訊采用的重要技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)調(diào)整電纜的材料組成與優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)獲得優(yōu)異的通信性能，從而擴(kuò)大耐高溫電纜產(chǎn)品的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種通信用彈性耐高溫同軸電纜及其內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽層的制備方法，克服了耐高溫同軸電纜產(chǎn)品中的高屏蔽性和柔軟性的矛盾問(wèn)題，通過(guò)在聚四氟乙烯絕緣層表面化學(xué)鍍銅的方法，在聚四氟乙烯絕緣層表面引入一層極薄的致密金屬銅鍍層作為外導(dǎo)體的內(nèi)屏蔽層，而外導(dǎo)體的外層則采用鍍錫銅線編織整體浸錫技術(shù)。外導(dǎo)體采用上述結(jié)構(gòu)與內(nèi)導(dǎo)體使用鍍銀銅包鋼線結(jié)構(gòu)的電纜，使產(chǎn)品重量減輕，具有良好的彎曲性能和彈性恢復(fù)形變能力，機(jī)械性能明顯高于半柔電纜，并且屏蔽效果接近于半硬電纜，從而保證了信號(hào)傳輸過(guò)程中的相位穩(wěn)定性和信息傳輸安全性能。此外絕緣層和外護(hù)套層都采用氟塑料材料，產(chǎn)品的耐高溫性能良好，擴(kuò)展了電纜的應(yīng)用范圍，此結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品對(duì)比鍍銀銅編帶繞包系列產(chǎn)品，具有重量輕、成本低、頻率傳輸性能高和經(jīng)濟(jì)效益良好等特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]—種通信用彈性耐高溫同軸電纜，從內(nèi)到外依次徑向分布為:內(nèi)導(dǎo)體(1)、絕緣層
(2)、內(nèi)導(dǎo)體屏蔽層(3)、外導(dǎo)體屏蔽層(4)和護(hù)套層(5);所述絕緣層(2)外表面通過(guò)化學(xué)鍍銅的方法引入一層金屬銅鍍層充當(dāng)外導(dǎo)體的內(nèi)屏蔽層(3)，外導(dǎo)體屏蔽層(4)為鍍錫銅線編織整體浸錫層。
[0007]所述內(nèi)導(dǎo)體⑴為鍍銀銅包鋼線。
[0008]所述絕緣層(2)為實(shí)心聚四氟乙烯絕緣料，含燒結(jié)后聚四氟乙烯芯線的表面化學(xué)粗化、敏化、活化、化學(xué)鍍銅和干燥多種工藝材料處理方法。
[0009]所述化學(xué)粗化過(guò)程為:將推擠燒結(jié)完的聚四氟乙烯芯線通過(guò)鈉-萘處理液進(jìn)行浸泡化學(xué)粗化處理，所述鈉-萘處理液的成分組成為100?150g/L萘，15?25g/L鈉的四氫呋喃溶液，控制溶液的溫度范圍為18?25°C，芯線的浸泡時(shí)間為1?lOmin，清水沖洗。
[0010]所述敏化的過(guò)程為:將化學(xué)粗化過(guò)后的芯線通過(guò)2?12g/L的氯化亞錫，3?16g/L的鹽酸溶液進(jìn)行敏化處理，溫度為18?25°C，敏化時(shí)間為1?15min，清水浸泡。
[0011]—種通信用彈性耐高溫同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體屏蔽層的制備方法，其特征在于所述活化的過(guò)程為:將敏化處理過(guò)后的芯線通過(guò)0.5?1.5g/L的氯化鈀，1?5g/L的鹽酸溶液進(jìn)行活化處理，溫度為18?25°C，活化時(shí)間為1?15min，清水浸泡。
[0012]—種通信用彈性耐高溫同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體屏蔽層的制備方法，其特征在于所述化學(xué)鍍銅的過(guò)程為:將活化處理過(guò)后的芯線通過(guò)5?15g/L的硫酸銅，0.5?1.5g/L的硫酸鎳，50?100g/L的次亞磷酸鈉，1?10g/L檸檬酸鈉及10?50g/L硼酸的混合溶液，所述混合溶液的PH值控制在7?10之間，溫度控制在40?80°C，根據(jù)銅層厚度控制鍍銅時(shí)間，清水沖洗。
[0013]在推擠燒結(jié)后的聚四氟乙烯絕緣層外表面通過(guò)化學(xué)鍍銅的方法引入金屬銅鍍層作為外導(dǎo)體內(nèi)屏蔽層，其技術(shù)依據(jù)在于:通過(guò)對(duì)燒結(jié)后的聚四氟乙烯線心絕緣層的表面進(jìn)行化學(xué)粗化、敏化、活化、化學(xué)鍍銅和干燥處理，可以引入一層極薄的致密的金屬銅鍍層，具有良好的屏蔽效果，其機(jī)械彎曲性能良好，具有優(yōu)異的彈性和柔軟性能，滿足電纜彎曲后機(jī)械相位穩(wěn)定。采用金屬銅鍍層，致密且鍍層極薄，能形成較好的屏蔽效果，對(duì)比與金屬鍍銀銅編帶繞包屏蔽效果要好，而且產(chǎn)品重量輕、成本低，此外由于鍍層和聚四氟乙烯表面的緊密結(jié)合，使產(chǎn)品的彎曲性能和機(jī)械性能更為優(yōu)異、彈性好，彎曲后高頻段傳輸?shù)南辔桓鼮榉€(wěn)定。
[0014]聚四氟乙烯表面光滑，性質(zhì)穩(wěn)定，因而需要一些化學(xué)粗化方法來(lái)處理其表面增加粗糙度，再進(jìn)行敏化、活化和還原處理，其基本原理是先在聚四氟乙烯絕緣層表面產(chǎn)生一層具有連續(xù)催化能力的貴金屬活性位點(diǎn)層，來(lái)保證化學(xué)鍍銅連續(xù)均勻進(jìn)行，保證鍍層致密均勻、厚度連續(xù)可控、金屬鍍層和絕緣表層結(jié)合緊密一致，以獲得電纜電氣性能和機(jī)械性能良好，拓展其在彈性耐高溫同軸電纜中的應(yīng)用。
[0015]所述聚四氟乙烯絕緣層表面通過(guò)化學(xué)鍍銅的方法引入一層金屬銅鍍層充當(dāng)外導(dǎo)體的內(nèi)屏蔽層(3)，替代傳統(tǒng)銅編帶繞包作為外導(dǎo)體內(nèi)屏蔽層。該內(nèi)屏蔽(3)的生產(chǎn)工藝包括:燒結(jié)后聚四氟乙烯芯線的表面化學(xué)粗化、敏化、活化、化學(xué)鍍銅和干燥多種工藝材料處理方法。其特征在于所述化學(xué)粗化過(guò)程是將推擠燒結(jié)完的聚四氟乙烯芯線通過(guò)鈉?萘處理液進(jìn)行浸泡化學(xué)粗化處理，所述鈉?萘處理液的成分組成為100?150g/L萘，15?25g/L鈉的四氫呋喃溶液，溫度為18?25°C，浸泡時(shí)間為1?lOmin，浸泡完成之后采用清水進(jìn)行沖洗干凈；所述敏化過(guò)程為:將化學(xué)粗化過(guò)后的芯線通過(guò)2?12g/L的氯化亞錫，3?16g/L的鹽酸溶液進(jìn)行敏化處理，溫度為18?25°C，敏化時(shí)間為1?15min，隨后在清水中浸泡1?5min ;所述活化過(guò)程為:將敏化處理過(guò)后的芯線通過(guò)0.5?1.5g/L的氯化鈀，1?5g/L的鹽酸溶液進(jìn)行活化處理，溫度為18?25°C，活化時(shí)間為1?15min，隨后在清水中浸泡1?5min ;所述鍍銅過(guò)程為:將活化處理過(guò)后的芯線通過(guò)5?15g/L的硫酸銅，0.5?1.5g/L的硫酸鎳，50?100g/L的次亞磷酸鈉，1?10g/L檸檬酸鈉及10?50g/L硼酸的混合溶液，所述混合溶液的PH值控制在7?10之間，溫度控制在40?80°C，根據(jù)不同型號(hào)的銅層厚度控制鍍銅的時(shí)間在10?60min之間，隨后在流動(dòng)的清水中清洗1?5min ;所述鍍銅層的干燥過(guò)程為:將已完成化學(xué)鍍銅的芯線采用經(jīng)過(guò)干燥過(guò)后的60?80°C壓縮空氣對(duì)其進(jìn)行干燥處理。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]一種通信用彈性耐高溫同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體采用鍍銀銅包鋼線在保證電氣性能的同時(shí)具有較好的力學(xué)彈性、強(qiáng)度大、恢復(fù)形變能力強(qiáng)，柔性好、易彎曲，能有效擴(kuò)展電纜的應(yīng)用范圍；采用聚四氟乙烯(PTFE)絕緣材料，具有較低的介電常數(shù)和良好的耐高溫性能，工藝成熟，滿足了電纜的絕緣電氣性能；外導(dǎo)體采用聚四氟乙烯表面的金屬銅鍍層作為內(nèi)屏蔽層，屏蔽層致密且厚度極薄、機(jī)械彎曲性能優(yōu)異、屏蔽效果好，外層采用鍍錫銅線編織整體浸錫技術(shù)使得產(chǎn)品的柔軟性極好，在彎曲過(guò)程中機(jī)械相位穩(wěn)定性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的抗干擾性能。采用FEP材料做外護(hù)套層，具有加工性能好，耐高溫性能強(qiáng)，應(yīng)用溫度范圍廣，耐熱性和耐腐蝕性及防潮防水性強(qiáng)的特點(diǎn)，能有效確保電纜在不同環(huán)境中的應(yīng)用良好。
[0018]電纜結(jié)構(gòu)中的外導(dǎo)體內(nèi)屏蔽層采用聚四氟乙烯表面鍍銅的方法引入一層極薄的金屬銅鍍層，這種方法區(qū)別于傳統(tǒng)銅編帶繞包，金屬銅鍍層厚度極薄，其鍍層緊密一致、銅工藝用量較少，反而提高了電纜的屏蔽效果，與之前產(chǎn)品對(duì)比其機(jī)械性能更好、耐彎曲性能得到提升、良好的柔軟性和彈性，其電纜的