[實(shí)用新型]一種具有石墨烯纖維屏蔽層的超柔型信號(hào)電纜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921492616.X
• 申請(qǐng)日: 2019-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210627969U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周晶晶;莫川鄰;唐欣;劉春昉;宋明明;劉永紅;白飛正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特變電工（德陽(yáng)）電纜股份有限公司
• 主分類號(hào): H01B11/06
• 分類號(hào): H01B11/06;H01B7/17;H01B7/29;H01B7/28;H01B7/18;H01B7/04
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 王統(tǒng)國(guó)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有石墨烯纖維屏蔽層的超柔型信號(hào)電纜，包括纜芯，所述纜芯的外部由內(nèi)而外依次包覆有石墨烯纖維結(jié)構(gòu)屏蔽層和護(hù)套層。本實(shí)用新型既具有良好的屏蔽效果，又兼具優(yōu)異的柔韌性和抗拉性，整體質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，能夠有效滿足于對(duì)柔韌性和抗拉性有較高要求，且對(duì)電磁屏蔽有較高要求的工況環(huán)境的使用技術(shù)要求，例如用作機(jī)器人的信號(hào)控制、用作航空器充電卷筒的中頻信號(hào)控制或用作拖鏈的信號(hào)控制等。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及信號(hào)電纜，具體是一種具有石墨烯纖維屏蔽結(jié)構(gòu)的超柔型的信號(hào)電纜。

背景技術(shù)

信號(hào)電纜是一種信號(hào)傳輸工具。在信號(hào)電纜的成型結(jié)構(gòu)中，為了避免所傳輸?shù)男盘?hào)受到外部干擾，在纜芯的外部包覆有屏蔽層。信號(hào)電纜采用的傳統(tǒng)屏蔽層為金屬絲、金屬帶等材料的網(wǎng)狀編織結(jié)構(gòu)，其能夠有效地濾除不必要的電磁波，避免電磁噪聲源干擾傳輸信號(hào)。

然而，信號(hào)電纜用的傳統(tǒng)屏蔽層因其以金屬材料的網(wǎng)狀編織結(jié)構(gòu)成型，導(dǎo)致信號(hào)電纜的可彎曲性和可扭轉(zhuǎn)性較差，無(wú)法承受反復(fù)的彎曲、扭轉(zhuǎn)動(dòng)作，因?yàn)樵诜磸?fù)的彎曲、扭轉(zhuǎn)動(dòng)作中容易使屏蔽層發(fā)生破損，一旦信號(hào)電纜的屏蔽層發(fā)生破損則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)屏蔽保護(hù)結(jié)構(gòu)失效，進(jìn)而嚴(yán)重影響信號(hào)電纜對(duì)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，甚至?xí)l(fā)安全事故。因而，現(xiàn)有采用金屬材料屏蔽層的信號(hào)電纜，是難以滿足于對(duì)柔韌性和抗拉性有高要求的工況環(huán)境的使用技術(shù)要求，例如機(jī)器人工況環(huán)境、飛機(jī)充電卷筒工況環(huán)境、拖鏈工況環(huán)境等。

近年來(lái)，隨著石墨技術(shù)及石墨烯技術(shù)的飛速發(fā)展，電纜制造企業(yè)嘗試著采用石墨材料或石墨烯材料制作電纜的屏蔽層，例如中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的：

-名稱為“一種屏蔽加強(qiáng)型電纜”(公開(kāi)號(hào)CN 202332374、公開(kāi)日2012年07月11日)的技術(shù)，該技術(shù)在金屬屏蔽層的基礎(chǔ)上又以石墨纖維材料形成了屏蔽加強(qiáng)層，其雖然有效加強(qiáng)了電纜的屏蔽效果，但依然無(wú)法提高電纜的柔韌性，不能承受反復(fù)的彎曲、扭轉(zhuǎn)動(dòng)作，滿足不了對(duì)高柔韌性有高要求的工況環(huán)境的使用技術(shù)要求；與其類似的還包括有名稱為“一種石墨烯電纜”(公開(kāi)號(hào)CN 109390072、公開(kāi)日2019年02月26日)的技術(shù)，以及名稱為“石墨烯復(fù)合屏蔽電纜”(公開(kāi)號(hào)CN 204066809、公開(kāi)日2014年12月31日)的技術(shù)等；

-名稱“智能機(jī)器人用纖維加強(qiáng)柔性導(dǎo)體石墨屏蔽層控制電纜”(公開(kāi)號(hào)CN208173261、公開(kāi)日2018年11月30日)的技術(shù)，該技術(shù)在內(nèi)絕緣層和外絕緣層之間通過(guò)涂覆石墨而形成屏蔽層，以此提高電纜的柔韌性，滿足于機(jī)器人工況環(huán)境的使用技術(shù)要求，但是該涂覆而成的石墨結(jié)構(gòu)屏蔽層為薄膜結(jié)構(gòu)，其在使用過(guò)程中容易導(dǎo)致石墨膜開(kāi)裂或堆積而引起屏蔽結(jié)構(gòu)失效，而且基于石墨的性能，單靠石墨所形成的屏蔽效果較差，無(wú)法保證電纜形成可靠、穩(wěn)定地信號(hào)傳輸，整體質(zhì)量不穩(wěn)定。

可見(jiàn)，現(xiàn)有采用石墨材料或石墨烯材料制作屏蔽層的電纜，主要側(cè)重點(diǎn)在于屏蔽效果的增強(qiáng)，忽略了電纜柔韌性和抗拉性的考量；個(gè)別雖有通過(guò)石墨材料或石墨烯材料制作屏蔽層來(lái)提高電纜柔韌性和抗拉性的，但其所成型的屏蔽層結(jié)構(gòu)存在易破裂、屏蔽效果差，整體質(zhì)量不穩(wěn)定等技術(shù)問(wèn)題。這些技術(shù)問(wèn)題有待業(yè)內(nèi)進(jìn)行攻堅(jiān)解決。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的技術(shù)目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柔韌性和抗拉性優(yōu)異、滿足于對(duì)柔韌性和抗拉性有高要求的工況環(huán)境使用的信號(hào)電纜。

本實(shí)用新型的技術(shù)目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種具有石墨烯纖維屏蔽層的超柔型信號(hào)電纜，包括纜芯，所述纜芯的外部由內(nèi)而外依次包覆有石墨烯纖維結(jié)構(gòu)屏蔽層和護(hù)套層。

作為優(yōu)選方案之一，所述石墨烯纖維結(jié)構(gòu)屏蔽層主要是由聚合物紡織纖維和密集嵌入聚合物紡織纖維內(nèi)的石墨烯組成，所述石墨烯的片層最大數(shù)量為10層。

作為優(yōu)選方案之一，所述石墨烯纖維結(jié)構(gòu)屏蔽層為石墨烯纖維交織而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選方案之一，所述纜芯為單根絕緣導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述絕緣導(dǎo)體具有導(dǎo)體和包覆在所述導(dǎo)體外的絕緣層，所述絕緣層為交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠出層結(jié)構(gòu)。