[發明專利]碳納米管包覆電線

有效

• 申請號: 201880069976.0
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111279436B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 山下智;會澤英樹;山崎悟志
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: H01B5/08
• 分類號: H01B5/08;C01B32/168;H01B7/00
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 郭紅麗

本發明提供具有與由銅或鋁等構成的線材相當的優異的導電性，并且輕量化和散熱特性優異的包覆電線。該包覆電線具備：碳納米管線材，其由單個或多個碳納米管集合體構成，該碳納米管集合體由多個碳納米管構成；以及絕緣包覆層，其包覆該碳納米管線材，所述絕緣包覆層的徑向的截面積相對于所述碳納米管線材的徑向的截面積的比率為0.001以上且1.5以下。

技術領域

本發明涉及用絕緣材料包覆由多個碳納米管構成的碳納米管線材的碳納米管包覆電線。

背景技術

碳納米管(以下，有時稱作“CNT”)是具有各種各樣的特性的原材料，被期待應用于許多領域。

例如，CNT是由單層具有六角形格子狀網眼結構的筒狀體、或該筒狀體大致同軸地配置多層而構成的三維網眼結構體，該CNT輕量且導電性、導熱性、機械強度等諸特性優異。但是，將CNT制成線材并不容易，并且特別是沒有提出將米單位以上的長CNT用作線材的技術。

另一方面，正在研究使用CNT替代作為形成于多層布線結構的通孔的埋入材料即金屬。具體而言，提出為了多層布線結構的低電阻化而使用多層CNT作為2個以上的導線層的層間布線的布線結構，在多層CNT中，向遠離多層CNT的生長基點一側的端部以同心狀延伸的多層CNT的多個切口分別與導電層接觸(專利文獻1)。

作為其他示例，提出以下碳納米管材料：為了進一步提高CNT材料的導電性而在相鄰的CNT線材的電接合點形成由金屬等構成的導電性堆積物，該碳納米管材料能夠適用于廣泛的用途(專利文獻2)。另外，由于CNT線材具有優異的熱傳導性，提出了具有由碳納米管作為基質而制作的熱傳導構件的加熱器(專利文獻3)。

然而，作為汽車或產業設備等各種各樣的領域中的電力線或信號線，使用由一個或多個線材構成的芯線和包覆該芯線的絕緣包覆構成的電線。作為構成芯線的線材的材料，通常，從電氣特性的觀點出發使用銅或銅合金，但是在近年來，從輕量化的觀點出發，提出了鋁或鋁合金。例如，鋁的比重為銅的比重的約1/3，鋁的導電率為銅的導電率的約2/3(在以純銅為100％IACS的基準的情況下，純鋁為約66％IACS)，為了在鋁線材流過與銅線材相同的電流，需要使鋁線材的截面積大到銅的線材的截面積的約1.5倍，但即使使用這樣增大了截面積的鋁線材，鋁線材的質量也為純銅的線材的質量的一半左右，因此從輕量化的觀點出發，使用鋁線材是有利的。

并且，汽車、產業設備等的高性能化、高功能化正在推進，與之相伴，各種電氣設備、控制設備等的配設數增加，并且存在用于這些設備的電氣布線體的布線數和來自芯線的發熱也增加的傾向。因此，要求在不損害利用絕緣包覆的絕緣性的情況下，提高電線的散熱特性。另一方面，為了應對環境，要提高汽車等移動體的燃料效率，因此也要求線材的輕量化。

(現有技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2006-120730號公報；

專利文獻2：日本特表2015-523944號公報；

專利文獻3：日本特開2015-181102號公報。

發明內容

(發明所要解決的課題)

本發明的目的在于提供具有與由銅或鋁等構成的線材相當的優異的導電性、并且輕量化和散熱特性優異的碳納米管包覆電線。

(用于解決課題的技術手段)

本發明的實施方式為一種碳納米管包覆電線，其具備：碳納米管線材，其由單個或多個碳納米管集合體構成，該碳納米管集合體由多個碳納米管構成；以及絕緣包覆層，其包覆該碳納米管線材，所述絕緣包覆層的徑向的截面積相對于所述碳納米管線材的徑向的截面積的比率為0.001以上且1.5以下。