轻柔化高温同轴电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轻柔化高温同轴电缆，其包括第一导体以及沿第一导体的径向方向从内到外依次设置在第一导体外侧的绝缘层、第二导体、屏蔽层和外护套；其中，所述第二导体包括由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，所述屏蔽层包括绕包在第二导体外侧的碳纳米管薄膜。本实用新型专利技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆，有效减轻了同轴电缆的重量并提高了电缆的柔性，从而极大的改善了同轴电缆的使用性能；以及，相较于传统的铜银电缆，本实用新型专利技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆的单位重量减小了20～40％，既满足了同轴电缆的使用要求，又满足轻质、耐弯曲的要求。

【技术实现步骤摘要】
轻柔化高温同轴电缆
本技术涉及一种同轴电缆，特别涉及一种轻柔化高温同轴电缆，属于机械

技术介绍
传统射频同轴电缆结构由置于同一轴线上的内、外导体，位于两者之间的低介电常数和低损耗的绝缘层，以及位于最外层且具有保护作用的护套组成；而对于同轴电缆的重量和刚性主要来自内、外导体和屏蔽层。在舰船和无人机等领域，需要大量使用同轴电缆，传统的铜、银导体的导电性非常好，但铜、银导体的质量大、价格高，大大增加了使用的成本和负担，甚至制约了其使用的范围。
技术实现思路
技术的主要目的在于提供一种纳米碳外导体和屏蔽层的轻柔化高温同轴电缆，以克服现有技术中的不足。为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：本技术实施例提供了一种轻柔化高温同轴电缆，其包括第一导体以及沿第一导体的径向方向从内到外依次设置在第一导体外侧的绝缘层、第二导体、屏蔽层和外护套；其中，所述第二导体包括由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，所述屏蔽层包括绕包在第二导体外侧的碳纳米管薄膜。进一步的，所述碳纳米管导电纤维由碳纳米管纤维与金属复合形成。进一步的，所述第二导体的编织密度在90％以上。进一步的，所述碳纳米管导电纤维包括碳纳米管纤维以及形成在所述碳纳米管纤维表面的金属层。进一步的，所述碳纳米管导电纤维的密度为0.5～1.0g/cm3。进一步的，所述碳纳米管导电纤维的直径为0.1～200μm。进一步的，所述金属层的厚度为0.2～5μm。进一步的，所述编织结构层由16-48根碳纳米管导电纤维编织形成。进一步的，所述编织结构层的厚度为0.1～300um。进一步的，所述碳纳米管薄膜的厚度为5um～100um。进一步的，所述碳纳米管薄膜的密度为0.5～1.0g/cm3。进一步的，所述屏蔽层的厚度为5um～200um。进一步的，所述第一导体包括镀银铜导体。进一步的，所述绝缘层包括绕包在第一导体外侧的微孔聚四氟乙烯薄膜。进一步的，所述微孔聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.086mm或0.027mm。进一步的，所述绝缘层的厚度为0.086mm或0.027mm。进一步的，所述外护套包括含氟塑料层。进一步的，所述含氟塑料层的厚度为0.25±0.01mm。进一步的，所述轻柔化高温同轴电缆的单位质量长度20g/m，耐弯折10000次以上。与现有技术相比，本技术的优点包括：1)本技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆，有效减轻了同轴电缆的重量并提高了电缆的柔性，从而极大的改善了同轴电缆的使用性能；2)相较于传统的铜银电缆，本技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆的单位重量减小了20-40％，既满足了同轴电缆的使用要求，又满足轻质、耐弯曲的要求；3)本技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆，以多根碳纳米管导电纤维编织形成的外导体既能够保证同轴电缆的传输性能，又满足密度小、质量轻、柔性大等要求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一典型实施案例中一种轻柔化高温同轴电缆的结构示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本技术实施例提供了一种轻柔化高温同轴电缆，其包括第一导体以及沿第一导体的径向方向从内到外依次设置在第一导体外侧的绝缘层、第二导体、屏蔽层和外护套；其中，所述第二导体包括由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，所述屏蔽层包括绕包在第二导体外侧的碳纳米管薄膜。具体的，请参阅图1，一种轻柔化高温同轴电缆，其包括内导体(即前述第一导体，下同)1以及沿内导体1的径向方向从内到外依次叠层设置在内导体1外侧的绝缘层2、外导体(即前述第二导体，下同)3、屏蔽层4和外护套5。具体的，该内导体1可以是镀银铜导体；该绝缘层2可以是微孔聚四氟乙烯薄膜，微孔聚四氟乙烯薄膜直接绕包在内导体1外侧，其中该微孔聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.086mm或0.027mm，绝缘层2的厚度为0.086mm或0.027mm。具体的，该外导体3可以是由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，该编织结构层直接包覆在绝缘层2的外侧；其中，该碳纳米管导电纤维是由碳纳米管纤维与金属复合形成的，例如，该碳纳米管导电纤维包括碳纳米管纤维以及形成在所述碳纳米管纤维表面的金属层，该金属层可以包括Cu、Ni、Au、Ag、Fe、Co中的任意一种或两种以上的金属。具体的，该编织结构层的厚度为0.1～300um，该碳纳米管导电纤维的直径为0.1～200μm，金属层的厚度为0.2～1μm；以及，该碳纳米管导电纤维的密度为0.5～1.0g/cm3。具体的，该外导体3可以是由16-48根碳纳米管导电纤维编织形成。具体的，该屏蔽层4可以是低密度碳纳米管薄膜，低密度碳纳米管薄膜直接绕包在外导体3外侧；其中，该低密度碳纳米管薄膜的厚度为3-200μm，低密度碳纳米管薄膜的密度为0.5～1.0g/cm3，屏蔽层4的厚度为5um～200um。具体的，该外护套5可以是由含氟塑料直接挤塑在屏蔽层外侧形成的含氟塑料层，该含氟塑料层的厚度为0.25±0.01mm。在一些更为具体的实施方案中，本技术一典型实施案例中一种轻柔化高温同轴电缆可以由如下步骤获得：以镀银铜线为内导体1，采用聚四氟乙烯带(或聚四氟乙烯薄膜)绕包在内导体1上作为绝缘层2，进而获得高温电缆芯；将多根碳纳米管导电纤维在0.3-0.5N的张力下进行编织而形成包覆在绝缘层2上的外导体3；将碳纳米管薄膜在0.3-1N的张力下绕包在外导体3外侧而形成屏蔽层4；通过挤塑的方式将含氟塑料挤塑在屏蔽层4外侧而形成外护套5，进而形成轻柔化高温同轴电缆。具体的，碳纳米管导电纤维的密度为镀银铜密度的1/4，碳纳米管薄膜的密度为原镀银铜带密度的15％以下，相同规规格条件(例如体积相同)下，该轻柔化高温同轴电缆的整体相较于采用镀银铜作为外导体的同轴电缆的重量减轻了30％。具体的，现有技术中以铜、银等导体作为外导体和屏蔽层的同轴电缆的单位质量约为52.53g/m，而本技术提供的一种轻柔化高温同轴电缆的单位质量为以铜、银等导体作为外导体和屏蔽层的同轴电缆单位质量的31.51％，整体质量减小量最高达到了40％。具体的，所述轻柔化高温同轴电缆的单位质量长度20g/m，而现有技术中的电缆重量33g/m。本技术实施例提供的一种轻柔化高温同轴电缆，有效减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻柔化高温同轴电缆，其特征在于包括第一导体以及沿第一导体的径向方向从内到外依次设置在第一导体外侧的绝缘层、第二导体、屏蔽层和外护套；其中，所述第二导体包括由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，所述屏蔽层包括绕包在第二导体外侧的碳纳米管薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻柔化高温同轴电缆，其特征在于包括第一导体以及沿第一导体的径向方向从内到外依次设置在第一导体外侧的绝缘层、第二导体、屏蔽层和外护套；其中，所述第二导体包括由多根碳纳米管导电纤维编织形成的编织结构层，所述屏蔽层包括绕包在第二导体外侧的碳纳米管薄膜。


2.根据权利要求1所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述第二导体的编织密度在90%以上。


3.根据权利要求2所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述碳纳米管导电纤维包括碳纳米管纤维以及形成在所述碳纳米管纤维表面的金属层。


4.根据权利要求3所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述碳纳米管导电纤维的密度为0.5～1.0g/cm3。


5.根据权利要求3所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述碳纳米管导电纤维的直径为0.1～200μm。


6.根据权利要求3所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述金属层的厚度为0.2～5μm。


7.根据权利要求3所述轻柔化高温同轴电缆，其特征在于：所述编织结构层由16～48根碳纳米管导电纤维编织形成。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹丹，侯立干，李清文，梁斌，文志伟，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32