[发明专利]线缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种线缆，尤其涉及一种基于碳纳米管的线缆。

背景技术

线缆是电子产业里较为常用的信号传输线材，微米级尺寸的线缆更广泛应用在IT产品、医学仪器、空间设备中。传统的线缆内部设置有两个导体，内导体用以传输电信号，外导体用以屏蔽传输的电信号并且将其封闭在内部，从而使线缆具有高频损耗低、屏蔽及抗干扰能力强、使用频带宽等特性，请参见文献“Electromagnetic Shielding of High-Voltage Cables”(M.De Wulf，P.Wouters et al.，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，316，e908-e901(2007))。

一般情况下，线缆从内至外的结构依次为形成内导体的缆芯、包覆在缆芯外表面的绝缘结构、形成外导体的屏蔽结构和保护结构。其中，缆芯用来传输电信号，现有技术中缆芯材料以铜、铝或铜锌合金等金属材料为主。以金属材料作为缆芯的线缆，质量及直径较大，其机械强度尤其是延展性较小，无法满足某些特定条件，如航天领域、空间设备及超细微线缆的应用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较好的机械强度及延展性的线缆。

一种线缆，包括至少一个缆芯、包覆在缆芯外的至少一绝缘结构、包覆在绝缘结构外的至少一屏蔽结构和包覆在屏蔽结构外的一保护结构，其中，所述缆芯包括一金属线状结构及一碳纳米管层，所述碳纳米管层包覆于该金属线状结构的表面，所述碳纳米管层为一连续的层状结构，所述碳纳米管层包括多个碳纳米管，所述多个碳纳米管通过范德华力相连。

一种线缆，包括至少一个缆芯、包覆在缆芯外的至少一绝缘结构、包覆在绝缘结构外的至少一屏蔽结构和包覆在屏蔽结构外的一保护结构，其中，所述缆芯包括一金属线状结构及至少一碳纳米管膜或至少一碳纳米管线，所述至少一碳纳米管膜或至少一碳纳米管线缠绕于该金属线状结构的表面，所述至少一碳纳米管膜或至少一碳纳米管线中大多数碳纳米管通过范德华力首尾相连且择优取向延伸。

与现有技术相比较，本发明提供的线缆由于缆芯采用缠绕有碳纳米管层的金属线状结构，而碳纳米管层中的碳纳米管具有较好的机械强度及延展性，因此，使得所述线缆在较小的直径及质量下，仍然具有优异的机械强度和延展性，可以实现航天领域、空间设备及超细微线缆的应用。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的线缆的截面结构示意图。

图2是本发明第一实施例提供的线缆中缆芯的扫描电镜照片。

图3是本发明第一实施例提供的线缆中缆芯的结构示意图。

图4是本发明第一实施例提供的线缆中碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图5是本发明第二实施例提供的线缆的截面结构示意图。

图6是本发明第三实施例提供的线缆的截面结构示意图。

主要元件符号说明

线缆            10，20，30

缆芯            110，210，310

金属线状结构    111

碳纳米管层      112

绝缘结构        120，220，320

屏蔽结构        130，230，330

保护结构        140，240，340

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例线缆的结构及其制备方法。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种线缆10，该线缆10包括一缆芯110、包覆在缆芯110外的绝缘结构120、包覆在绝缘结构120外的屏蔽结构130和包覆在屏蔽结构130外的保护结构140。其中，上述缆芯110、绝缘结构120、屏蔽结构130和保护结构140为同轴设置。

请参阅图2及图3，该缆芯110包括一金属线状结构111以及一包覆该金属线状结构111表面的碳纳米管层112。该金属线状结构111为长径比较大的结构，其具有一定的强度，可以起到支撑所述碳纳米管层112的作用。所述金属线状结构111的材料可为金、银、铜、锡或其任意组合的合金中的一种，其直径不限，可根据实际需要制备。一般地，所述金属线状结构111的直径可为4.5纳米至1毫米，优选的，所述金属线状结构111的直径为10微米～100微米。本实施例中所述金属线状结构111的材料为金，其直径为18微米。