CN104361923A - 金属颗粒屏蔽层及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属颗粒屏蔽层及其制作方法，该屏蔽层包含一柔性的本体，厚度为0.1-0.5毫米，其包含填充层和嵌入填充层的多颗金属颗粒，所述填充层由酚醛树脂制成，所述金属颗粒为镍锌合金颗粒；金属颗粒的粒度为0.01微米至0.1微米之间；金属颗粒在填充层内的密度为10-50个/立方毫米；由此，本发明通过散布的金属颗粒进行信号屏蔽，屏蔽效果好；且无需设置铜箔、铝箔等屏蔽层，避免了这种箔状物体在移动和运输过程中的损坏而导致的屏蔽效果变差。
Description
技术领域
本发明涉及通讯电缆信号屏蔽的技术领域，尤其涉及一种金属颗粒屏蔽层及其制作方法。
背景技术
随着科技的发展，各种各样的电气设备和电子设备快速增加，出现了在电子和电磁干扰的问题，为此，通常在电缆结构上设置屏蔽层。
在电力电缆中，通常电流较大，为了不影响外部元件，通过屏蔽层将电磁场屏蔽在电缆内部，从而避免了对外部元件的影响，同时还能够起到一定的接地保护作用。
而在诸如计算机系统控制电缆中，其电流较小，为避免外部强电流对控制电缆传输信号的影响，屏蔽层能屏蔽外部电磁场，避免干扰。
在现有电缆中，通常采用铜箔等金属薄片或者金属网等屏蔽层设置，但其存在柔韧性有限，容易破损，且吸收频率较窄，吸收效率有限的缺陷。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种金属颗粒屏蔽层及其制作方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有电缆中，通常采用铜箔等金属薄片或者金属网等屏蔽层设置，但其存在柔韧性有限，容易破损，且吸收频率较窄，吸收效率有限的缺陷。
为解决上述问题，本发明公开了一种金属颗粒屏蔽层，包含一柔性的本体，其特征在于：
所述本体的厚度为0.1-0.5毫米，其包含填充层和嵌入填充层的多颗金属颗粒，所述填充层由酚醛树脂制成，所述金属颗粒为镍锌合金颗粒；
金属颗粒的粒度为0.01微米至0.1微米之间；
金属颗粒在填充层内的密度为10-50个/立方毫米；
所述本体的下表面设有内粘附层，上表面设有外粘附层。
其中：所述本体的下表面粘附有第一基层，所述第一基层由树脂制成。
其中：所述本体的上表面还粘附有第二基层，所述第二基层由橡胶制成。
还公开了上述金属颗粒屏蔽层的制作方法，其特征在于包含如下步骤：
步骤1、制造合金颗粒，采用液相还原法，在醇-水体系中存在表面活性剂的条件制备出合金颗粒；
步骤2、热塑成型填充层，将酚醛树脂材质进行加热，实现熔融状态后按照密度进行合金颗粒的均匀撒入，然后进行热塑成型，以在成型后使合金颗粒均布于酚醛树脂构成的填充层；
步骤3、将成型的填充层进行表面磨削，以控制成品厚度。
其中：所述表明活性剂选用二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和甘胆酸钠。
通过上述结构可知，本发明的金属颗粒屏蔽层及其制作方法具有如下技术效果：
1、通过散布的金属颗粒进行信号屏蔽，屏蔽效果好；
2、无需设置铜箔、铝箔等屏蔽层，避免了这种箔状物体在移动和运输过程中的损坏而导致的屏蔽效果变差；
3、制造简单，可在热塑中同时按照尺寸比例撒入金属颗粒，在撒入时应保证嵌入的均衡性能。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明金属颗粒屏蔽层的一实施例的剖视图。
图2显示了本发明金属颗粒屏蔽层的另一实施例的剖视图。
图3显示了本发明金属颗粒屏蔽层的另一实施例的剖视图。
图4显示了本发明的应用示意图。
附图标记：
10、本体；101、金属颗粒；102、填充层；103、内粘附层；104；外粘附层；11、第一基层；12、第二基层；1、导电线芯；2、包覆层；3、金属颗粒屏蔽层；4、绝缘护套。
具体实施方式
参见图1，显示了本发明的金属颗粒屏蔽层的一个实施例。
该金属颗粒屏蔽层包含一柔性的本体10，所述本体10的厚度为0.1-0.5毫米，其包含填充层102和嵌入填充层102的多颗金属颗粒101，其中，所述填充层102由酚醛树脂制成，所述金属颗粒优选的可为合金颗粒，合金颗粒通常能带来较好的综合性能，如铁系合金、镍系合金等等，在具体应用中，虽然铁系合金价格上存在一定优势，但镍系合金的屏蔽效果更佳，更优选的是，通过多次反复实验证明，所述金属颗粒采用镍锌合金颗粒的效果最佳。
其中，金属颗粒101的粒度也将对屏蔽效果产生影响，在粒度选择中，其粒度为0.01微米至0.1微米之间，通过发明者的实验可知，这种粒度的镍锌合金颗粒嵌入后能有效吸收电磁波。
其中，所述金属颗粒101在填充层内的密度为10-50个/立方毫米，如果密度小于10个，则屏蔽效果较差，如果大于50个，则屏蔽效果无明显增加且成本提高，不能得到较好的性能比。
而在应用中，由于通过嵌入式的设置金属颗粒，无需设置铜箔、铝箔等屏蔽层，避免了这种箔状物体在移动和运输过程中的损坏而导致的屏蔽效果变差。
其中，所述本体10的下表面设有内粘附层103，上表面设有外粘附层104。
同时，由于金属颗粒屏蔽层由酚醛树脂制成填充层102，其柔韧性能够得到保证，而金属颗粒的粒度、密度和材质设置，进一步保证了屏蔽效果，如通过如下比较例进行测试：
比较例一：金属颗粒屏蔽层厚度为0.1毫米，金属颗粒的材质为铁硅合金，密度为10个/立方毫米；
比较例二：金属颗粒屏蔽层厚度为0.1毫米，金属颗粒的材质为镍锌合金，密度为10个/立方毫米；
比较例三：金属颗粒屏蔽层厚度为0.25毫米，金属颗粒的材质为铁锌合金，密度为30个/立方毫米；
比较例四：金属颗粒屏蔽层厚度为0.3毫米，金属颗粒的材质为镍锌合金，密度为40个/立方毫米；
比较例五：金属颗粒屏蔽层厚度为0.5毫米，金属颗粒的材质为铁硅合金，密度为50个/立方毫米；
比较例六：金属颗粒屏蔽层厚度为0.5毫米，金属颗粒的材质为镍锌合金，密度为50个/立方毫米。
表一(转移阻抗实验，数值越小表明效果越好)
| 阻抗值 | 70MH | 60MH | 50MH |
| 比较例一 | 345欧姆/km | 294欧姆/km | 231欧姆/km |
| 比较例二 | 321欧姆/km | 284欧姆/km | 212欧姆/km |
| 比较例三 | 264欧姆/km | 241欧姆/km | 196欧姆/km |
| 比较例四 | 220欧姆/km | 211欧姆/km | 183欧姆/km |
| 比较例五 | 152欧姆/km | 126欧姆/km | 105欧姆/km |
| 比较例六 | 132欧姆/km | 110欧姆/km | 98欧姆/km |
参见图2，显示了本发明的另一实施例，在该实施例中，所述本体10的下表面粘附有第一基层11，所述第一基层11由树脂制成，优选的可为甲酸酯树脂、乙烯基树脂等。
参见图3，显示了本发明的另一实施例，在该实施例中，所述本体10的上表面还粘附有第二基层12，所述第二基层12由橡胶制成，优选的可为聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
参见图4，显示了本发明的金属颗粒屏蔽层应用于电缆的示意图，该电缆包含至少四根平行排列的导电线芯1，其中，所述导电线芯1中可包含至少一根信号线和一根电源线，可选的是，所述导电线芯1还可包含一根接地线。
其中，为了形成导电线芯1之间的稳定定位，所述导电线芯1相互间隔一定距离并在外部设有包覆层2，所述包覆层2可形成为圆形等形状，由此，利用包覆层2可较好的将导电线芯1进行包覆定位，避免在运输和移动过程中的相互撞击和信号损失，其中，所述包覆层2的材质可为与第一基层11材质相同的树脂。
所述包覆层2的外缘包覆有金属颗粒屏蔽层3，所述金属颗粒屏蔽层3的外缘包覆有绝缘护套4，所述绝缘护套4的材质选用和金属颗粒屏蔽层3的第二基层12相同，既为橡胶，可为聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
为制造上述金属颗粒屏蔽层，本发明还公开了其制作方法，至少包含如下步骤：
1、制造合金颗粒，采用液相还原法，在醇-水体系中存在表面活性剂的条件制备出合金颗粒，所述表明活性剂选用二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和甘胆酸钠，在操作中表面，通过表明活性剂的选用，对镍锌合金颗粒的优良度有较大提高；
2、热塑成型填充层，将酚醛树脂材质进行加热，实现熔融状态后按照密度进行合金颗粒的均匀撒入，然后进行热塑成型，以在成型后使合金颗粒均布于酚醛树脂构成的填充层；
3、将成型的填充层进行表面磨削，以控制成品厚度。
由此，可在热塑中同时按照尺寸比例撒入金属颗粒，在撒入时应保证嵌入的均衡性能，而铜箔类屏蔽层制造工艺本身复杂，成本也较高，相比来说，本发明能得到更好的实用性。
通过上述结构可知，本发明的优点在于：
1、通过散布的金属颗粒进行信号屏蔽，屏蔽效果好；
2、无需设置铜箔、铝箔等屏蔽层，避免了这种箔状物体在移动和运输过程中的损坏而导致的屏蔽效果变差；
3、制造简单，可在热塑中同时按照尺寸比例撒入金属颗粒，在撒入时应保证嵌入的均衡性能。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (5)
1.一种金属颗粒屏蔽层，包含一柔性的本体，其特征在于：
所述本体的厚度为0.1-0.5毫米，其包含填充层和嵌入填充层的多颗金属颗粒，所述填充层由酚醛树脂制成，所述金属颗粒为镍锌合金颗粒；
金属颗粒的粒度为0.01微米至0.1微米之间；
金属颗粒在填充层内的密度为10-50个/立方毫米；
所述本体的下表面设有内粘附层，上表面设有外粘附层。
2.如权利要求1所述的金属颗粒屏蔽层，其特征在于：所述本体的下表面粘附有第一基层，所述第一基层由树脂制成。
3.如权利要求2所述的金属颗粒屏蔽层，其特征在于：所述本体的上表面还粘附有第二基层，所述第二基层由橡胶制成。
4.如权利要求1-3中任一所述金属颗粒屏蔽层的制作方法，其特征在于包含如下步骤：
步骤1、制造合金颗粒，采用液相还原法，在醇-水体系中存在表面活性剂的条件制备出合金颗粒；
步骤2、热塑成型填充层，将酚醛树脂材质进行加热，实现熔融状态后按照密度进行合金颗粒的均匀撒入，然后进行热塑成型，以在成型后使合金颗粒均布于酚醛树脂构成的填充层；
步骤3、将成型的填充层进行表面磨削，以控制成品厚度。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于：所述表明活性剂选用二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和甘胆酸钠。
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