[发明专利]碳纳米管纤维柔性电缆

说明书

本发明涉及一种碳纳米管纤维柔性电缆，该碳纳米管纤维柔性电缆由内至外依次包括导电体、抗拉材料层、滑动层和绝缘层，该导电体由多根碳纳米管纤维或者多根碳纳米管纤维束绞合而成。本发明的碳纳米管纤维柔性电缆，导电性能好，质量轻，抗拉伸强度高，是一种高性能柔性电线。

技术领域

本发明涉及电缆制造技术领域，特别涉及一种碳纳米管纤维柔性电缆。

背景技术

在我国迅速的工业化发展下，在机械航天航空、自动化、机器人以及家庭智能领域中，高性能柔性电线得到广泛的应用。

现在市场上应用较为广泛的柔性电线多以软铜线作为芯线，在其外层包覆橡胶具有柔性的绝缘层；或是在软铜线外层包覆抗拉纤维层，再包覆橡胶具有柔性的绝缘层。传统的柔性电线无法很好的兼具高导电与抗拉伸的性能以及使用寿命的问题，在高跨度以及悬空环境使用时，由于其自身重量会增大电线的拉伸力，缩短使用寿命；减小芯线直径以降低重量后，虽然会增加导线的柔性，但其抗拉强度会大大减弱，增大芯线直径不仅电线柔性降低，也会造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种碳纳米管纤维柔性电缆。

根据本发明，提供一种碳纳米管纤维柔性电缆，该碳纳米管纤维柔性电缆由内至外依次包括碳纳米管纤维导电体、抗拉材料层、滑动层和绝缘层，该导电体由多根碳纳米管纤维或者多根碳纳米管纤维束绞合而成。

其中，该导电体由多根碳纳米管纤维先各自绞合成碳纳米管纤维束，再由多根碳纳米管纤维束共同绞合而成，其中绞距为0.54-12.96mm。

其中，该碳纳米管纤维束由多根碳纳米管纤维绞合而成。

其中，碳纳米管纤维由碳纳米管网拉伸加捻而成。

其中，该抗拉材料层由多根凯夫拉纤维丝编织形成。

其中，该滑动层由聚四氟乙烯制成。

其中，该绝缘层由树脂材料组成，该树脂材料包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯以及聚氨酯改性物中一种或多种。

其中，该碳纳米管纤维的直径为0.01-0.2mm。

其中，该凯夫拉纤维的直径为0.01-0.1mm。

其中，该滑动层的厚度为0.01-0.025mm。

其中，该绝缘层的厚度为0.6mm-2mm。

本发明的碳纳米管纤维具有良好的导电性能，较高的抗拉强度和弹性模量，并且质量较轻，用其作为导电体能使电线本身具有较高的导电性能和柔美。抗拉材料由凯夫拉纤维组成，具有较强的抗拉性能，可以保证电线在使用过程中不会断裂与破坏，并且其与碳纳米管纤维结合进一步提高了电线的柔性。本发制备的导线还具有由聚四氟乙烯组成的滑动层，该滑动层以薄片的形势包裹缠绕在抗拉材料外层，其具有优良的滑动性能，增加了电线的柔性，在经过多次弯曲之后还可以消除对导电体的机械破坏。在滑动层外涂覆一层树脂类(包含但不包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯及其改性物)的绝缘层。绝缘层也具有一定的抗拉强度，其共同提高电线的柔性。

本发明的碳纳米管纤维柔性电缆，具有导电性能好，质量轻，抗拉伸强度高等优点，是一种高性能柔性电线。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的碳纳米管纤维柔性电缆的示意图；

图2-图3示出了根据本发明两种实施方式的碳纳米管纤维柔性电缆的截面图。