一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料的制作方法

1.本发明属于线缆生产技术领域，具体涉及一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料。


背景技术：

2.目前的电缆多用于电线杆架设或者底下埋设，向岛屿输电需要在海底埋设电缆。通常，在捕鱼作业活跃进行的区域，海底电缆显示出足够的强度以使海底电缆不被船舶的锚或捕鱼器具损伤，也使海底电缆不被自然现象，例如洋流导致的海风或波浪或海底电缆与海底之间的摩擦损伤。另外，海底电缆显示出适当的挠性并按抵挡海底的高压的结构构造，如何将这样的海底电缆沉入海底是一个需要解决的问题。在大多数情况下，将由铅制成的重物以有规律的间隔固定在海底电缆的电缆管的外圆周以使海底电缆能够沉入海底。可是，铅重物手工固定到海底电缆的电缆管上是非常麻烦的。特别是，需要海底电缆对洋流或波浪在某种程度上是挠性的。可是，由于铅重物和邻近的铅重物之间距离的增加导致海底电缆的电缆管经常断裂或损伤。修复断裂或损伤的海底电缆花费大量的时间和费用。
3.为此，公开号为cn101345100b的专利说明书中公开了一种按以下结构构造的海底电缆，在该结构中海底电缆的电缆管被重物充填，该海底电缆按以下结构构造，在该结构中多个电力电缆和通信电缆以圆柱形状布置在电缆管中，该电缆管具有足够的强度和适当的挠性，并且电缆管的剩余空间由抵挡海底高压的耐压填料填充。该海底电缆包括与电力电缆及通信电缆一起布置在电缆管中的铅填料，每个铅填料通过使用绳以香肠连接方式连接铅块并利用外护套覆盖被连接的铅块来制造。
4.这种用于海底电缆的铅材料需要使用护套与电缆一起布置在电缆管中，导致电缆管的制造成本大幅增加。因此，有必要提供一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料制备的线材可以直接缠绕在电缆管的外侧以实现“沉底”，不会影响电缆管的内部布局。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
7.一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成；所述铅合金基体按重量的配方为：铅元素97～98份、锌元素1～2份、锡元素0.5～1份、铝元素0.5～1份；
8.所述电化学沉积的电解液组成包括10～20mmol/l硫酸铈铵、8～10g/l聚乙烯吡咯烷酮、2～4mol/l硫酸、1～3mol/l多元醇、1～3g/l六偏磷酸钠和0.5～1mol/l氮化硼。
9.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述铅合金基体在进行电化学沉积成型防腐复合涂层前预先进行脱脂、酸化处理。
10.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述脱脂的处理是：将抛光后的铅合金基体置于丙酮溶液中，在室温下除油8～10min。
11.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述酸化的处理是：把脱脂后的铅合金置于0.5～1.2mol/l的硫酸溶液中，室温下放置3～5min。
12.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述电化学沉积法中以铅合金作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极作为参比电极，工作表面积为1～2cm2。
13.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述电化学沉积的工艺条件为：温度为30～50℃，扫描循环次数为100～200，电位范围为-0.9～2v，沉积时间为20～40min。
14.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述铅材料用于海底电缆的方法为，将铅材料制备为能够缠绕在电缆管外侧的螺旋状线材。
15.进一步地，上述耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料中，所述螺旋状线材的线体直径为0.2～0.5mm，螺旋角为70～80℃。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明提供的铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成，铅材料中防腐复合涂层具有较好的防腐特性，铅合金基体自身也具有一定的防腐性能，本发明铅材料制备的线材可以直接缠绕在电缆管的外侧以实现“沉底”，不会影响电缆管的内部布局，即使线材部分断裂，也因为螺旋结构不会与电缆管发生脱离，仍然可以发挥原有功效。
18.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成；铅合金基体按重量的配方为：铅元素97～98份、锌元素1～2份、锡元素0.5～1份、铝元素0.5～1份；
21.电化学沉积的电解液组成包括10～20mmol/l硫酸铈铵、8～10g/l聚乙烯吡咯烷酮、2～4mol/l硫酸、1～3mol/l多元醇、1～3g/l六偏磷酸钠和0.5～1mol/l氮化硼。
22.本实施例中，铅合金基体在进行电化学沉积成型防腐复合涂层前预先进行脱脂、酸化处理。脱脂的处理是：将抛光后的铅合金基体置于丙酮溶液中，在室温下除油8～10min。酸化的处理是：把脱脂后的铅合金置于0.5～1.2mol/l的硫酸溶液中，室温下放置3～5min。
23.本实施例中，电化学沉积法中以铅合金作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极作为参比电极，工作表面积为1～2cm2。
24.本实施例中，电化学沉积的工艺条件为：温度为30～50℃，扫描循环次数为100～200，电位范围为-0.9～2v，沉积时间为20～40min。
25.本实施例中，铅材料用于海底电缆的方法为，将铅材料制备为能够缠绕在电缆管外侧的螺旋状线材。螺旋状线材的线体直径为0.2～0.5mm，螺旋角为70～80℃。
26.本发明的相关具体实施例如下：
27.实施例1
28.一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成；铅合金基体按重量的配方为：铅元素97份、锌元素1.7份、锡元素0.6份、铝元素0.7份；
29.电化学沉积的电解液组成包括10mmol/l硫酸铈铵、10g/l聚乙烯吡咯烷酮、2mol/l硫酸、3mol/l多元醇、1g/l六偏磷酸钠和1mol/l氮化硼。
30.本实施例中，铅合金基体在进行电化学沉积成型防腐复合涂层前预先进行脱脂、酸化处理。脱脂的处理是：将抛光后的铅合金基体置于丙酮溶液中，在室温下除油8min。酸化的处理是：把脱脂后的铅合金置于1.2mol/l的硫酸溶液中，室温下放置3min。
31.本实施例中，电化学沉积法中以铅合金作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极作为参比电极，工作表面积为1cm2。
32.本实施例中，电化学沉积的工艺条件为：温度为30℃，扫描循环次数为200，电位范围为-0.9～2v，沉积时间为20min。
33.本实施例中，铅材料用于海底电缆的方法为，将铅材料制备为能够缠绕在电缆管外侧的螺旋状线材。螺旋状线材的线体直径为0.2～0.5mm，螺旋角为70～80℃。
34.实施例2
35.一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成；铅合金基体按重量的配方为：铅元素97份、锌元素1份、锡元素1份、铝元素1份；
36.电化学沉积的电解液组成包括15mmol/l硫酸铈铵、9g/l聚乙烯吡咯烷酮、3mol/l硫酸、2mol/l多元醇、2g/l六偏磷酸钠和0.7mol/l氮化硼。
37.本实施例中，铅合金基体在进行电化学沉积成型防腐复合涂层前预先进行脱脂、酸化处理。脱脂的处理是：将抛光后的铅合金基体置于丙酮溶液中，在室温下除油9min。酸化的处理是：把脱脂后的铅合金置于0.8mol/l的硫酸溶液中，室温下放置4min。
38.本实施例中，电化学沉积法中以铅合金作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极作为参比电极，工作表面积为1.5cm2。
39.本实施例中，电化学沉积的工艺条件为：温度为40℃，扫描循环次数为150，电位范围为-0.9～2v，沉积时间为30min。
40.本实施例中，铅材料用于海底电缆的方法为，将铅材料制备为能够缠绕在电缆管外侧的螺旋状线材。螺旋状线材的线体直径为0.2～0.5mm，螺旋角为70～80℃。
41.实施例3
42.一种耐压防腐蚀海底电缆专用铅材料，该铅材料由铅合金基体和通过电化学沉积法成型在其外侧的防腐复合涂层构成；铅合金基体按重量的配方为：铅元素98份、锌元素1份、锡元素0.5份、铝元素0.5份；
43.电化学沉积的电解液组成包括20mmol/l硫酸铈铵、8g/l聚乙烯吡咯烷酮、4mol/l硫酸、1mol/l多元醇、3g/l六偏磷酸钠和0.5mol/l氮化硼。
44.本实施例中，铅合金基体在进行电化学沉积成型防腐复合涂层前预先进行脱脂、酸化处理。脱脂的处理是：将抛光后的铅合金基体置于丙酮溶液中，在室温下除油10min。酸
化的处理是：把脱脂后的铅合金置于0.5mol/l的硫酸溶液中，室温下放置5min。
45.本实施例中，电化学沉积法中以铅合金作为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极作为参比电极，工作表面积为2cm2。
46.本实施例中，电化学沉积的工艺条件为：温度为50℃，扫描循环次数为100，电位范围为-0.9～2v，沉积时间为40min。
47.本实施例中，铅材料用于海底电缆的方法为，将铅材料制备为能够缠绕在电缆管外侧的螺旋状线材。螺旋状线材的线体直径为0.2～0.5mm，螺旋角为70～80℃。
48.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。