專利名稱:導(dǎo)電復(fù)合材料及含有該導(dǎo)電復(fù)合材料的電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜，特別涉及一種電纜用導(dǎo)電復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電纜中通常使用銅或鋁等金屬導(dǎo)電材料作為電纜纜芯，使用聚氯乙烯等聚合物材料作為外部絕緣保護(hù)材料。電纜纜芯材料尤其以銅的應(yīng)用更為廣泛，由于銅可以和其它材料組合仍然發(fā)揮極佳的導(dǎo)電作用，如以黃銅(銅鋅合金)作為電纜纜芯材料來傳輸電信號。但是，銅或銅合金等金屬材料并非完全理想的導(dǎo)電材料，其作為電纜纜芯材料時會出現(xiàn)渦電流損失、射頻信號衰減等問題，從而影響電纜的電傳輸性能。此外，聚氯乙烯等聚合物作為外部絕緣保護(hù)材料時，容易燃燒，存在嚴(yán)重火災(zāi)隱患，而且燃燒時會釋放出大量有毒有害物質(zhì)，也不滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
由于電纜纜芯材料是決定電纜電傳輸性能的關(guān)鍵，其性能好壞會直接影響到電纜的電傳輸性能的好壞，只有實現(xiàn)電纜纜芯材料的突破，才能發(fā)展出性能優(yōu)異的新型電纜。在選用良好性能的電纜纜芯材料時，也要輔以性能良好的其它電纜構(gòu)件，如具有良好電氣絕緣性能的絕緣層、具有良好屏蔽作用的屏蔽層、具有良好機(jī)械性能和耐火阻燃性能的護(hù)套層，才能使電纜的性能得以進(jìn)一步提升。
因此，有必要提供一種導(dǎo)電復(fù)合材料及含有該導(dǎo)電復(fù)合材料的電纜。

發(fā)明內(nèi)容
以下將以實施例說明一種導(dǎo)電復(fù)合材料及含有該導(dǎo)電復(fù)合材料的電纜。
一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成，該碳納米管的重量百分含量范圍為0.2％～2％。
一種電纜，其包括至少一纜芯及至少一包覆層，該纜芯材質(zhì)為由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成的導(dǎo)電復(fù)合材料，該碳納米管的重量百分含量范圍為0.2％～2％，該包覆層包覆在纜芯上。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述導(dǎo)電復(fù)合材料及電纜的優(yōu)點在于使用碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的導(dǎo)電復(fù)合材料使該電纜具有較低的阻抗和更為優(yōu)良的電傳輸性能，可以有效減少渦電流損失，減少在吉赫(GHz)頻率范圍內(nèi)的射頻信號衰減，并具有良好的屏蔽作用，可以有效避免電磁波干擾和射頻干擾。

圖1是本實施例的電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實施例提供一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成，該碳納米管的重量百分含量范圍為0.2％～2％。
碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫中空管體，碳納米管具有機(jī)械性能良好、彈性模數(shù)較高、比表面積大、導(dǎo)電性能優(yōu)異等特點，可以為單壁碳納米管、雙壁碳納米管和多壁碳納米管。本實施例選用單壁碳納米管。
含銅導(dǎo)電材料可以選用銅或銅合金，銅合金可以為銅鋅合金，其中銅的重量百分含量為70％，鋅的重量百分含量為30％。也可以為銅銀合金，其中銀的重量百分含量范圍為60％～90％，但并不以此為限。本實施例選用銅鋅合金材料。
制作該導(dǎo)電復(fù)合材料時，將微量碳納米管和含銅導(dǎo)電材料通過真空熔融、真空燒結(jié)或真空熱壓的方法進(jìn)行混合，形成碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的復(fù)合材料，碳納米管的重量百分含量范圍為0.2％～2％。
請參閱圖1，為本實施例所提供的含有該導(dǎo)電復(fù)合材料的電纜10，其包括至少一纜芯20和至少一包覆層30。該纜芯20材質(zhì)為由碳納米材料和含銅導(dǎo)電材料組成的導(dǎo)電復(fù)合材料。該包覆層30包覆在纜芯20上，用于起絕緣、屏蔽或保護(hù)的作用。
該纜芯20材質(zhì)為所述的碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的導(dǎo)電復(fù)合材料。本實施例選用碳納米管和銅鋅合金的導(dǎo)電復(fù)合材料。由于碳納米管的導(dǎo)電性能優(yōu)異，使得該導(dǎo)電復(fù)合材料制作的纜芯20具有較低的阻抗和良好的電傳輸性能。
該包覆層30可以為單一層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
本實施例所提供的電纜10的包覆層30為一多層結(jié)構(gòu)，其包覆在纜芯20外，包括一絕緣層301、一屏蔽層302及一護(hù)套層303。該絕緣層301直接包覆在纜芯20上，用于電氣絕緣。該屏蔽層302包覆在絕緣層301上，用于電磁屏蔽。該護(hù)套層303包覆在屏蔽層302上，位于電纜10的最外層，用于電纜保護(hù)。
該絕緣層301可以選用聚四氟乙烯或納米粘土-高分子材料復(fù)合材料。本實施例選用納米粘土-高分子材料復(fù)合材料。納米粘土是一納米級層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，是由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物及堿土金屬氧化物組成，具有耐火阻燃等優(yōu)良特性，可以為納米高嶺土或納米蒙脫土。該高分子材料可以為硅樹脂、聚酰胺、聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此為限。本實施例選用納米蒙脫土-聚乙烯的復(fù)合材料。該納米蒙脫土-聚乙烯的復(fù)合材料具有良好的電氣絕緣性能、耐火阻燃性能、低煙無鹵性能等特點，不僅可以為電纜10提供有效電氣絕緣，保護(hù)纜芯20，同時還能滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
該屏蔽層302材質(zhì)可以為所述的碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的復(fù)合物，其中碳納米管的重量百分含量范圍為0.2％～2％，含銅導(dǎo)電材料可以選用銅或銅合金，銅合金可以為銅鋅合金或銅銀合金，但并不以此為限。該屏蔽層302材質(zhì)也可以為碳納米線或碳納米絲和銅的復(fù)合物，其中碳納米線或碳納米絲的重量百分含量范圍為50％～100％。本實施例選用碳納米線或碳納米絲和銅的復(fù)合物。由于碳納米線或碳納米絲具有較大表面積，因此選用碳納米線或碳納米絲做為屏蔽材料具有良好屏蔽效果，能夠很好屏蔽電磁波干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)。
該護(hù)套層303選用納米粘土-高分子材料的復(fù)合材料，該納米粘土可以為納米高嶺土或納米蒙脫土，該高分子材料可以為硅樹脂、聚酰胺、聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此為限。本實施例選用納米蒙脫土-聚乙烯的復(fù)合材料。該納米蒙脫土-聚乙烯的復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能、耐火阻燃性能、低煙無鹵性能等特點，不僅可以為電纜10提供保護(hù)，有效低御一切外來因素如機(jī)械、物理和化學(xué)的損傷，同時還能滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
上述導(dǎo)電復(fù)合材料及含有該導(dǎo)電復(fù)合材料的電纜，其優(yōu)點在于首先，使用碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的導(dǎo)電復(fù)合材料使該電纜具有較低的阻抗和更為優(yōu)良的電傳輸性能，可以有效減少渦電流損失，減少在吉赫(GHz)頻率范圍內(nèi)的射頻信號衰減，并具有良好的屏蔽作用，可以有效避免電磁波干擾和射頻干擾；其次，使用含有納米粘土的低煙無鹵復(fù)合材料作為該電纜絕緣保護(hù)材料，有效降低了火災(zāi)隱患，符合環(huán)境保護(hù)的要求。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于，由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成，該碳納米管的重量百分含量為0.2％～2％，該含銅導(dǎo)電材料為銅或銅合金。
2.如權(quán)利要求
1所述的導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于，所述含銅導(dǎo)電材料可以為銅或銅合金。
3.如權(quán)利要求
2所述的導(dǎo)電復(fù)合材料，其特征在于，所述銅合金可以為銅鋅合金或銅銀合金。
4.一種電纜，其包括至少一纜芯和至少一包覆層，其特征在于，所述纜芯由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成，該碳納米管的重量百分含量為0.2％～2％，該包覆層包覆在纜芯上。
5.如權(quán)利要求
4所述的電纜，其特征在于，所述含銅導(dǎo)電材料為銅或銅合金。
6.如權(quán)利要求
5所述的電纜，其特征在于，所述銅合金可以為銅鋅合金或銅銀合金。
7.如權(quán)利要求
4所述的電纜，其特征在于，所述包覆層包括至少一絕緣層、至少一屏蔽層及至少一護(hù)套層。
8.如權(quán)利要求
7所述的電纜，其特征在于，所述絕緣層材質(zhì)為聚四氟乙烯或納米粘土-高分子材料復(fù)合物。
9.如權(quán)利要求
7所述的電纜，其特征在于，所述屏蔽層材質(zhì)為碳納米管和含銅導(dǎo)電材料的復(fù)合物，該碳納米管的重量百分含量為0.2％～2％。
10.如權(quán)利要求
7所述的電纜，其特征在于，所述屏蔽層材質(zhì)為碳納米線或碳納米絲和銅的復(fù)合物，其中碳納米線或碳納米絲的重量百分含量范圍為50％～100％。
11.如權(quán)利要求
7所述的電纜，其特征在于，所述護(hù)套層材質(zhì)可為納米黏土-高分子材料復(fù)合材料。
12.如權(quán)利要求
8或11所述的電纜，其特征在于，所述納米粘土可為納米高嶺土或納米蒙脫土。
13.如權(quán)利要求
8或11所述的電纜，其特征在于，所述高分子材料可為聚烯烴、硅樹脂或聚酰胺。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電復(fù)合材料，其由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成，該碳納米管的重量百分含量為0.2％～2％。本發(fā)明還涉及一種電纜，其包括至少一纜芯及至少一包覆層，該纜芯為由碳納米管和含銅導(dǎo)電材料組成的導(dǎo)電復(fù)合材料，該電纜具有更為優(yōu)良的電傳輸性能，可以有效減少渦電流損失，減少在吉赫(GHz)頻率范圍內(nèi)的射頻信號衰減，具有良好的屏蔽作用，可以有效避免電磁波干擾和射頻干擾，同時符合環(huán)境保護(hù)要求。
文檔編號H01B11/06GK1992099SQ200510121415
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日
發(fā)明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan