本發(fā)明是一種縱向水密氣密電纜及其制備方法，屬于水下通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國際上普遍采用的船用電纜標(biāo)準(zhǔn)是IEC60092系列標(biāo)準(zhǔn)，但此系列的標(biāo)準(zhǔn)并沒有縱向水密、氣密電纜的具體標(biāo)準(zhǔn)，沒有相關(guān)的詳細(xì)規(guī)范，我們根據(jù)用戶的特殊要求，參照GJB 1916-94《艦船用低煙電纜和軟線通用規(guī)范》中的相關(guān)試驗(yàn)的方法，在GB/T 9332-2008《船舶電氣裝置 控制和儀器回路用150/250V（300V）電纜》、GJB 1916-1994《艦船用低煙電纜和軟線通用規(guī)范》、IEC60092《船用電氣設(shè)備》基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的需求和產(chǎn)品的本身特性制定提高了縱向水密封試驗(yàn)的試驗(yàn)指標(biāo)，增加了氣密性試驗(yàn)、耐寒性試驗(yàn)、吸水性試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性，能為用戶提供更加安全、穩(wěn)定、可靠的服務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種縱向水密氣密電纜及其制備方法，其目的主要是為了適用于潛艇、軍艦、河海船舶控制系統(tǒng)及儀器儀表等具有縱向水密、氣密的場合，保證當(dāng)艦船發(fā)生局部事故并殃及電纜時(shí)，阻止水從電纜結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲漏到其他艙室或進(jìn)而進(jìn)入儀器設(shè)備，不會由于水的侵入腐蝕造成整根電纜報(bào)廢甚至波及精密的電氣設(shè)備，并能夠滿足對水下密封設(shè)備進(jìn)行真空氣密性試驗(yàn)的使用要求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種縱向水密氣密電纜，其結(jié)構(gòu)包括7組絕緣線芯、填充4、內(nèi)襯層5、鎧裝層6、外護(hù)套7；其中，7組絕緣線芯外包裹內(nèi)襯層5，內(nèi)襯層5外包裹采用鍍錫銅絲編織形成的鎧裝層6，鍍錫銅絲編織角度為50°-60°，鎧裝層6外包裹外護(hù)套7，填充4在絕緣線芯與內(nèi)襯層5之間、以及不同組絕緣線芯之間的空隙內(nèi)。

制備縱向水密氣密電纜的方法，包括以下步驟：

（1） 將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2，將1-2根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1作為1組絕緣線芯；

（3）每組絕緣線芯外采用鍍錫銅絲編織形成分屏蔽3，其編織角度為50°-60 °；

（4）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（5）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（6）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°-60 °的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（7）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

（1）特殊的制備工藝：電纜導(dǎo)體絞合工序采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過特殊的模具將膠水填充鍍錫銅絲之間的空隙；對絞纜工序采用自動化、連續(xù)注膠工藝，并及時(shí)繞包密封包帶；編織分屏蔽和鎧裝工序通過特殊的模具、合理化的編織角度及編織漲力，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；護(hù)套工序采用擠壓式工藝，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)；

（2）縱向水密性能：電纜能承受縱向水壓為7.0MPa，可在水下700m水深的環(huán)境使用；

（3）橫向水密性能：電纜能承受橫向水壓為10.0MPa；

（4）縱向氣密性能：電纜能承受縱向氣壓為0.50MPa；

（5）耐臭氧：電纜應(yīng)能承受臭氧體積濃度為0.025%～0.030%的耐臭氧試驗(yàn)，不發(fā)生龜裂；

（6）抗吸水性：護(hù)套材料抗吸水性好，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的氯磺化聚乙烯材料，可大幅度提高電纜在海水中使用壽命；

（7）耐高溫：絕緣和護(hù)套材料經(jīng)過輻照后，其由熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗廴跔顟B(tài)，從而使其耐熱性顯著提高，絕緣長期允許工作溫度為+90℃，短時(shí)工作溫度達(dá)到250℃；

（8）耐寒性：電纜工作條件為空氣溫度-40℃～+45℃，并允許在海水中工作，可以解決PVC等極性材料由于低溫敷設(shè)易造成硬化、脆裂等問題，從而滿足低溫環(huán)境的使用要求；

（9）阻燃：電纜采用阻燃材料，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)幾乎不產(chǎn)生有毒氣體及濃煙，有利于滅火工作的順利展開，人員轉(zhuǎn)移，控制火災(zāi)的蔓延；

（10）抗干擾：采用鍍錫銅絲編織屏蔽層和鎧裝，提高了抗干擾性能；

（11）柔軟性：電纜柔軟性好，便于安裝、敷設(shè)；

（12）高耐磨性：護(hù)套材料耐磨性能優(yōu)良，大幅度減小了在安裝、敷設(shè)過程中出現(xiàn)的護(hù)套破損的機(jī)率；

（13）耐輻照：電纜采用輻照交聯(lián)或耐輻照材料，有利于提高電纜在輻射環(huán)境中的使用壽命；

（14）機(jī)械性能：電纜護(hù)套材料機(jī)械性能優(yōu)良，且耐老化性能、耐油性能等指標(biāo)均明顯優(yōu)于氯磺化聚乙烯；

（15）超長使用壽命：電纜在海洋環(huán)境中的使用壽命可達(dá)到30年；

（16）電性能：電纜電性能優(yōu)異，經(jīng)長期泡水試驗(yàn)后電性能保留率≥90%；

（17）耐曲撓性：電纜在最小彎曲半徑下經(jīng)2000周期的曲撓試驗(yàn)后，依舊保持（1）~（16）條所述的各項(xiàng)性能。

附圖說明

附圖1是一種縱向水密氣密電纜實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是一種縱向水密氣密電纜實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是一種縱向水密氣密電纜實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是一種縱向水密氣密電纜實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中1是導(dǎo)體；2是絕緣層；3是分屏蔽；4是密封膠；5是內(nèi)襯層；6是鎧裝層；7是外護(hù)套。

具體實(shí)施方式

對照附圖1，一種縱向水密氣密電纜，其結(jié)構(gòu)包括7組絕緣線芯、填充4、內(nèi)襯層5、鎧裝層6、外護(hù)套7；其中，7組絕緣線芯外包裹內(nèi)襯層5，內(nèi)襯層5外包裹采用鍍錫銅絲編織形成的鎧裝層6，鍍錫銅絲編織角度為50°-60°，鎧裝層6外包裹外護(hù)套7，填充4在絕緣線芯與內(nèi)襯層5之間、以及不同組絕緣線芯之間的空隙內(nèi)。

所述每組絕緣線芯包括1-2根絕緣線芯，每根絕緣線芯包括導(dǎo)體1和絕緣層2，導(dǎo)體1外包裹有絕緣層2。

所述每組絕緣線芯內(nèi)的每根絕緣線芯之間是密封膠4。

所述每組絕緣線芯外表面單獨(dú)包裹有采用鍍錫銅絲編織形成的分屏蔽3，其編織角度為50°-60°。

所述內(nèi)襯層5是采用擠壓式工藝擠出與密封包帶同種材料的內(nèi)襯層。

所述鎧裝層6通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°-60°的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙。

制備縱向水密氣密電纜的方法，包括以下步驟：

（1） 將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2，將1-2根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1作為1組絕緣線芯；

（3）每組絕緣線芯外采用鍍錫銅絲編織形成分屏蔽3，編織角度經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，即保證良好的彎曲效果，又留有充足的注膠密封空隙；

（4）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的特殊模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（5）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（6）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°-60 °的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（7）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽，模套定徑區(qū)長度與內(nèi)部倒角經(jīng)特殊設(shè)計(jì)；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

制備縱向水密氣密控制電纜的工藝步驟如下：

（1）將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2，將每根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1作為1組絕緣線芯；

（3）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（4）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（5）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（6）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽，模套定徑區(qū)長度與內(nèi)部倒角經(jīng)特殊設(shè)計(jì)；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

電纜工程數(shù)據(jù)如下：

（1）電纜工作條件為：空氣溫度-40℃～+45℃，并允許在海水中工作；

（2）電纜的長期允許工作溫度為+90℃；

（3）電纜敷設(shè)時(shí)的最小允許彎曲半徑為電纜外徑的6倍；

（4）電纜可在不超過7.0MPa的水文環(huán)境中使用；

（5）電纜可經(jīng)受不超過0.5MPa的縱向氣密試驗(yàn)。

電纜具有柔軟、耐老化、耐臭氧、耐油、阻燃、耐寒、抗吸水性、高耐磨、縱向水密、氣密的特性，能在惡劣的環(huán)境中保持其優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能，滿足高端裝備的要求。

實(shí)施例2

制備縱向水密氣密控制電纜的工藝步驟如下：

（1）將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2，將每根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1作為1組絕緣線芯；

（3）每組絕緣線芯外采用鍍錫銅絲編織形成分屏蔽3，編織角度經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，即保證良好的彎曲效果，又留有充足的注膠密封空隙；

（4）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（5）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（6）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（7）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽，模套定徑區(qū)長度與內(nèi)部倒角經(jīng)特殊設(shè)計(jì)；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

電纜工程數(shù)據(jù)如下：

（1）電纜工作條件為：空氣溫度-40℃～+45℃，并允許在海水中工作；

（2）電纜的長期允許工作溫度為+90℃；

（3）電纜敷設(shè)時(shí)的最小允許彎曲半徑為電纜外徑的6倍；

（4）電纜可在不超過7.0MPa的水文環(huán)境中使用；

（5）電纜可經(jīng)受不超過0.5MPa的縱向氣密試驗(yàn)。

電纜具有柔軟、耐老化、耐臭氧、耐油、阻燃、耐寒、抗吸水性、高耐磨、縱向水密、氣密的特性，能在惡劣的環(huán)境中保持其優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能，滿足高端裝備的要求。

實(shí)施例3

制備縱向水密氣密通信電纜的工藝步驟如下：

（1）將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2；

（3）將兩根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1采用對絞結(jié)構(gòu)絞合形成1組絕緣線芯，同時(shí)自動化、連續(xù)注膠，通過保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的模具將密封膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，對絞后及時(shí)繞包密封包帶；

（4）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的特殊模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（5）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（6）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以60°的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（7）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽，模套定徑區(qū)長度與內(nèi)部倒角經(jīng)特殊設(shè)計(jì)；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

所制備縱向水密氣密通信電纜的工程數(shù)據(jù)如下：

（1）電纜工作條件為：空氣溫度-40℃～+45℃，并允許在海水中工作；

（2）電纜的長期允許工作溫度為+90℃；

（3）電纜敷設(shè)時(shí)的最小允許彎曲半徑為電纜外徑的6倍；

（4）電纜可在不超過7.0MPa的水文環(huán)境中使用；

（5）電纜可經(jīng)受不超過0.5MPa的縱向氣密試驗(yàn)。

電纜具有柔軟、耐老化、耐臭氧、耐油、阻燃、耐寒、抗吸水性、高耐磨、縱向水密、氣密的特性，能在惡劣的環(huán)境中保持其優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能，滿足高端裝備的要求。

實(shí)施例4

制備縱向水密氣密通信電纜的工藝步驟如下：

（1）將若干鍍錫銅絲采用正規(guī)絞合的方式形成導(dǎo)體1，正規(guī)絞合時(shí)采用自動化、連續(xù)注膠的工藝填補(bǔ)鍍錫銅絲間的空隙；

（2）采用輻照交聯(lián)乙丙橡膠形成的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體1外形成絕緣層2；

（3）將兩根帶有絕緣層2的導(dǎo)體1采用對絞結(jié)構(gòu)絞合形成1組絕緣線芯，同時(shí)自動化、連續(xù)注膠，通過保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的模具將密封膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，對絞后及時(shí)繞包密封包帶；

（4）每組絕緣線芯外采用鍍錫銅絲編織形成分屏蔽3，編織角度經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，即保證良好的彎曲效果，又留有充足的注膠密封空隙；

（5）7組絕緣線芯成纜：采用自動化、連續(xù)注膠工藝，通過具有保壓套設(shè)計(jì)與回流式注膠溝槽形狀的特殊模具將膠水填充到絕緣線芯之間的空隙，成纜后及時(shí)繞包密封包帶；

（6）采用擠壓式工藝技術(shù)擠出與密封包帶同種材質(zhì)的材料形成內(nèi)襯層5；

（7）編織鎧裝層6：通過固定于鍍錫銅絲合攏處帶有自加溫功能金屬加熱圈的模具工裝，以50°的編織角度與編織絲漲力進(jìn)行編織,使鍍錫銅絲嵌入至密封包帶中，消除內(nèi)襯層與外護(hù)套之間的空隙；

（8）采用擠壓式工藝擠出交聯(lián)彈性體材料形成護(hù)套，同時(shí)采用自動化、連續(xù)注塑工藝，增加密封與粘連效果，并經(jīng)過電子加速器使護(hù)套交聯(lián)形成外護(hù)套7；所述擠壓式工藝中所用擠出工裝中模芯套管帶有注膠流道槽，模套定徑區(qū)長度與內(nèi)部倒角經(jīng)特殊設(shè)計(jì)；所述交聯(lián)彈性體材料經(jīng)輻照后進(jìn)行自我交聯(lián)，從熱塑性線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻宦?lián)型網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)。

所制備縱向水密氣密通信電纜的工程數(shù)據(jù)如下：

（1）電纜工作條件為：空氣溫度-40℃～+45℃，并允許在海水中工作；

（2）電纜的長期允許工作溫度為+90℃；

（3）電纜敷設(shè)時(shí)的最小允許彎曲半徑為電纜外徑的6倍；

（4）電纜可在不超過7.0MPa的水文環(huán)境中使用；

（5）電纜可經(jīng)受不超過0.5MPa的縱向氣密試驗(yàn)。

電纜具有柔軟、耐老化、耐臭氧、耐油、阻燃、耐寒、抗吸水性、高耐磨、縱向水密、氣密的特性，能在惡劣的環(huán)境中保持其優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能，滿足高端裝備的要求。