本发明涉及线缆，具体涉及一种高强度耐火型线缆及其制备方法。
背景技术：
1、耐火型线缆，顾名思义，是指在特定条件下能够抵抗火焰并保持其正常运行特性的线缆。这种线缆在火灾等紧急情况下，能够保持电路的完整性，确保电力或信号的持续传输，从而支持关键设备的运行和人员的疏散。现阶段传统的耐火型线缆绝缘材料如聚氯乙烯(pvc)或交联聚乙烯(xlpe)在高温环境下的耐热性能有限，容易发生软化、熔化或损坏，限制了线缆在高温条件下的应用范围和可靠性，且传统线缆在面对高温或温度变化时，缺乏有效的热管理能力，可能导致线缆内部温度过高，影响电气性能甚至引发火灾风险。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高强度耐火型线缆及其制备方法，解决了以上所述的技术问题。
2、本发明解决上述技术问题的方案如下：
3、一种高强度耐火型线缆，包括支撑骨架、导体、第一绝缘层和护套层，所述导体镶嵌在支撑骨架上，所述支撑骨架和导体的外侧包覆有第一绝缘层，所述第一绝缘层的外侧包覆有第二绝缘层，所述第二绝缘层的外侧包覆有第三绝缘层，所述第三绝缘层的外侧包覆有护套层，所述第三绝缘层与护套层之间设有相变材料层。
4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
5、进一步，所述第一绝缘层由高温聚合物通过挤出机挤出，高温聚合物为peek或pi。
6、进一步，所述第二绝缘层由高温聚合物和陶瓷增强材料混合之后通过挤出机挤出，陶瓷增强材料为陶瓷纤维或陶瓷微珠。
7、进一步，所述第三绝缘层由二氧化硅或氧化铝溶胶通过喷涂设备喷涂在第二绝缘层的表面。
8、进一步，二氧化硅或氧化铝溶胶为金属醇盐在溶剂中水解、缩合，形成的稳定溶胶。
9、进一步，所述相变材料层为相变材料膜，相变材料膜由石蜡或金属合金相变材料通过浸涂或层压工艺制成。
10、进一步，所述护套层由氮化硼纳米管、碳化硅纤维、石墨烯和高温聚合物通过超声波分散设备或高剪切搅拌设备分散均匀，之后通过挤出机挤出，覆盖在相变材料层外。
11、一种高强度耐火型线缆的制备方法，包括以下步骤：
12、s1、导体制备：将高纯度铜或铜合金加热至800-900℃，通过拉丝机以50-100m/min的速度拉制成0.5-1.0mm直径的细线，之后将多股拉制好的铜线按照7股或19股的规格，以30-50rpm的绞合速度进行绞合，形成线缆的导体；
13、s2、第一层绝缘层制备：将peek或pi加热至350-400℃，通过挤出机以2-5m/min的速度挤出，均匀地覆盖在支撑骨架和导体上，形成0.5-1.0mm厚的第一绝缘层；
14、s3、第二层绝缘层制备：将陶瓷纤维或陶瓷微珠按10-20wt％的比例加入到peek或pi中，使用高速搅拌设备以1000-1500rpm的速度搅拌1-2小时，确保混合均匀，之后将混合好的陶瓷增强高温聚合物加热至350-400℃，通过挤出机以2-5m/min的速度挤出，覆盖在第一绝缘层上，形成0.5-1.0mm厚的第二绝缘层；
15、s4、第三层绝缘层制备：制备20wt％的二氧化硅或氧化铝溶胶，将其通过溶胶-凝胶法制备：将金属醇盐在适当的溶剂中水解、缩合，形成的稳定溶胶，之后使用喷涂设备以0.1-0.5l/min的喷涂速率将二氧化硅或氧化铝溶胶均匀地喷涂在第二绝缘层的表面，喷涂后在150-200℃下干燥1-2小时，形成0.01-0.05mm厚的第三绝缘层；
16、s5、相变材料层制备：将石蜡或金属合金相变材料以50-70℃的温度熔化，在第三绝缘层的外侧通过浸涂或层压工艺添加一层相变材料膜，相变材料厚度控制在0.5-1.0mm，之后通过80-100℃的热处理或其他固化方法使相变材料层均匀分布并固定，时间为1-2小时；
17、s6、护套层制备：将bnnts或sic纤维以及石墨烯分别按2-5wt％的比例加入到peek或pi中，使用超声波分散设备以20-40khz的频率分散30-60分钟，确保均匀分散，之后将混合好的物料加热至350-400℃，通过挤出机以2-5m/min的速度挤出，覆盖在相变材料层外，形成1.0-2.0mm厚的护套层。
18、本发明的有益效果是：
19、该线缆采用的多层结构设计，特别是其护套层和多层绝缘层，均选用了具有优异耐高温性能的材料，如氮化硼纳米管、碳化硅纤维、石墨烯、peek、pi等。这些材料能够在高温环境下保持结构的稳定性和完整性，有效防止线缆因高温而烧毁或短路。第一绝缘层(peek或pi)提供基本的电绝缘和耐磨性，保护导体和支撑骨架。第二绝缘层中添加了陶瓷纤维或陶瓷微珠，增强了绝缘层的耐热性和机械强度，使线缆能够在更高温度下安全运行。第三绝缘层则采用二氧化硅或氧化铝溶胶，通过喷涂技术应用在第二绝缘层表面，形成一层非常薄的但高效的耐火屏障，提升了线缆的耐火性和环境适应性。
20、相变材料层的加入使得线缆在温度变化时能够吸收大量热量，维持内部温度的稳定性，从而减缓线缆内部的温升速度，为救援争取宝贵时间。石蜡或金属合金相变材料通过浸涂或层压工艺添加，为线缆提供了额外的热管理功能，避免因温度波动而引起的线缆损坏。
21、护套层不仅仅是为了保护线缆内部结构，还通过添加氮化硼纳米管、sic纤维和石墨烯等高强度材料，提升了线缆的耐磨性和耐腐蚀性，使得线缆具有较高的机械强度和抗拉伸性能。即使在恶劣的使用环境下，也能保持线缆的稳定性和可靠性。
22、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
1.一种高强度耐火型线缆，其特征在于：包括支撑骨架(1)、导体(2)、第一绝缘层(3)和护套层(5)，所述导体(2)镶嵌在支撑骨架(1)上，所述支撑骨架(1)和导体(2)的外侧包覆有第一绝缘层(3)，所述第一绝缘层(3)的外侧包覆有第二绝缘层(4)，所述第二绝缘层(4)的外侧包覆有第三绝缘层(7)，所述第三绝缘层(7)的外侧包覆有护套层(5)，所述第三绝缘层(7)与护套层(5)之间设有相变材料层(6)。
2.根据权利要求1所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：所述第一绝缘层(3)由高温聚合物通过挤出机挤出，高温聚合物为peek或pi。
3.根据权利要求1所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：所述第二绝缘层(4)由高温聚合物和陶瓷增强材料混合之后通过挤出机挤出，陶瓷增强材料为陶瓷纤维或陶瓷微珠。
4.根据权利要求1所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：所述第三绝缘层(7)由二氧化硅或氧化铝溶胶通过喷涂设备喷涂在第二绝缘层(4)的表面。
5.根据权利要求4所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：二氧化硅或氧化铝溶胶为金属醇盐在溶剂中水解、缩合，形成的稳定溶胶。
6.根据权利要求1所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：所述相变材料层(6)为相变材料膜，相变材料膜由石蜡或金属合金相变材料通过浸涂或层压工艺制成。
7.根据权利要求1所述一种高强度耐火型线缆，其特征在于：所述护套层(5)由氮化硼纳米管、碳化硅纤维、石墨烯和高温聚合物通过超声波分散设备或高剪切搅拌设备分散均匀，之后通过挤出机挤出，覆盖在相变材料层(6)外。
8.一种如权利要求1所述的高强度耐火型线缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
