[发明专利]环绕式硅胶石墨烯滤波扼流圈及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨烯应用技术领域，尤其涉及一种环绕式硅胶石墨烯滤波扼流圈及其制作方法。

背景技术

石墨烯的应用已是全世界的关注，然而对于石墨烯的研究，还在起步阶段。石墨烯是非常有特质的二维新型材料，然而这新型材料的应用上主要在材料添加上居多，要发展更深层和带功能性方向的材料才是科技进步的方向，这就要求必须在原料上制造出带功能特性的材料。

扼流圈滤波应用已超过100年已上，跨越了三个世纪，传统的做法，扼流圈滤波组件是利用线圈绕制在硅钢片上，做自耦式过滤，然而硅钢片所作的磁场自耦方式，只有南北对向式磁化自耦反应，东西方向完全没有屏闭，或多或少都显示出漏磁现象。所以，亚天科技在利用液态金属封装线圈去进行无缝式线圈屏闭。液态金属是流质，可以无缝地封装整个线圈，不象硅钢片有漏磁情况，存在能量损失现象。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种滤波速度快、效率高的环绕式硅胶石墨烯滤波扼流圈及其制作方法。

为了达到上述目的，本发明一种环绕式硅胶石墨烯滤波扼流圈，包括内圈部以及外圈部，所述内圈部包括多组第一线圈，多组第一线圈以首尾相接的形式平行紧密环绕而形成中空管状结构，第一组第一线圈引出输入端，最后一组第一线圈引出内圈连接端；所述外圈部包括多组第二线圈，每组第二线圈沿管状结构外表面，从管状结构一端环绕至管状结构另一端，并穿过中空内表面回到出发端，多组第二线圈以首尾相接的形式围合在管状结构的内外表面，第一组第二线圈引出外圈连接端，最后一组第二线圈引出输出端；所述内圈连接端与外圈连接端相连，所述输入端输入待滤波电流，所述输出端输出已滤波电流；多组第一线圈以及多组第二线圈所组成的扼流圈由一根线材圈合而成，所述线材表面均匀填充有硅胶滤波层。

其中，所述硅胶滤波层按质量分数计算，包括以下成分：

由石墨烯材料与硅胶A料混合而成的功能剂；

由液态金属溶液与硅胶B料混合而成的备用剂；

所述硅胶A料为硅胶液体，所述硅胶B料为固化剂。

其中，所述功能剂中，石墨烯材料的质量分数占总质量的1%~10%，硅胶A液的质量分数占总质量的90%~99%。

其中，所述备用剂中，液态金属溶液的质量分数占总质量的1%~20%，硅胶B液的质量分数占总质量的80%~99%。

其中，所述液态金属为以铁离子型号为基础的液态金属，所述石墨烯材料为功能性石墨烯材料。

本发明一种环绕式硅胶石墨烯滤波扼流圈的制作方法，包括以下步骤：

S1、绕制第一线圈：将线材一端作为输入端引出，另一端沿逆时针方向环绕形成圆环形第一线圈；

S2、内圈部形成：环绕多圈形成多组第一线圈，多组第一线圈围合形成管状内圈部，且每组第一线圈的圆心均在同一直线上；

S3、绕制第二线圈：第一线圈环绕完成后，线材以顺时针方向向管状内圈部外壁延伸，并从管状内圈部一端绕至另一端，再穿过管状内圈部的中空内壁绕回，从而形成第二线圈；

S4、外圈部形成：按逆时针方向，不断在管状内圈部的内外壁环绕线材，从而形成多组第二线圈，多组第二线圈均匀围合在管状内圈部上，且最后一组第二线圈引出线材作为输出端。

其中，制作扼流圈的线材在绕制前进行硅胶滤波层涂覆过程；硅胶滤波层包括由石墨烯材料与硅胶A料混合而成的功能剂以及由液态金属溶液与硅胶B料混合而成的备用剂。

其中，硅胶滤波层制备过程包括以下步骤：

A1、配制功能剂：将质量分数占总质量1%~10%的石墨烯材料以及质量分数占总质量90%~99%的硅胶A液充分混合，形成功能剂；

A2、配制备用剂：将质量分数占总质量1%~20%的液态金属溶液以及质量分数占总质量80%~99%的硅胶B液进行充分混合，形成备用剂；

A3、将功能剂与备用剂进行混合固化封装在线材外表面。

其中，在A1中使用的液态金属为以铁离子型号为基础的液态金属，石墨烯材料为功能性石墨烯材料。

本发明的有益效果是：