CN104538090A - 一种导线、制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导线，本发明还公开了该导线的制备方法及其应用，其中导线包括绝缘保护层和位于绝缘保护层内的内导线，所述内导线包括至少一根导电单元，每根所述导电单元包括非金属纤维芯线和设置在非金属纤维芯线外的导电层。本导线直接在高强度非金属纤维芯线表面设有导电层，操作简单，且易于大范围的工业化生产；这种方式制备的导线表面均匀，且进一步将多根导电单元经过加捻缠绕在一起后，结构更加紧密，电学性能和机械性能都能进一步得到提高。

Description

一种导线、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种导线，本发明还涉及该导线的制备方法及其应用。

背景技术

随着科学技术和社会经济的迅猛发展，产业水平的不断提高，消费者对耳机产品的质量、性能以及安全性提出越来越高的要求。现有的耳机线材基本都是由铜、铝或银等高导电率金属材料制成的。由于上述的高导电率金属材料柔韧性较低，在使用过程中，由于外界的拉力或者自身的重力，以及反复的绕折，而使得包覆在护层中的线材断裂，从而导致该耳机不能继续使用。但是除了耳机线，插头以及扬声器都是良好的，如果仅就因为耳机线的抗绕折度的不足，而造成整个耳机的损坏而丢掉该耳机，会造成很大的浪费，且不利于环保。

同时，随着现行电子设备朝着轻便化的方向发展，耳机线材也趋近轻便化、纤细化；而现行的作为导线的金属由于其本身的质量特性，直接制约耳机信号线材向轻便化的发展进程。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对技术现状提供一种使用寿命长的导线。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种导线的制备方法，由该方法制造出的导线使用寿命较长。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种使用寿命长的耳机。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种导线，包括绝缘保护层和位于绝缘保护层内的内导线，所述内导线包括至少一根导电单元，每根所述导电单元包括非金属纤维芯线和设置在非金属纤维芯线外的导电层。

其中，所述内导线由多根非金属纤维芯线相互缠绕而成。

其中，所述非金属纤维芯线所用的非金属纤维的直径为4.5nm～100μm；

优选的，所述非金属纤维为聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、尼龙纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维中的一种。

其中，所述导电层的厚度为20nm～20μm；

优选的，所述导电层采用的材料为导电金属；

优选的，所述导电金属为铜、银、铝、镍、钴、金中的一种或两种以上。

其中，所述绝缘保护层为高聚物绝缘层；

优选的，所述高聚物绝缘层采用的材料为聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺中的一种；

优选的，所述绝缘保护层由内之外依次包括导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和外保护层。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种导线的制备方法，包括如下步骤：

(1)在非金属纤维芯线的表面形成导电层，制得导电单元；

(2)在由所述导电单元构成的内导线的表面形成绝缘保护层，制得导线。

其中，在步骤(1)之后，步骤(2)之前还包括步骤(1a)，将多根导电单元加捻使之相互缠绕，得到内导线。

其中，步骤(1)中，采用电镀、化学镀、真空离子溅射法或真空蒸镀法在非金属纤维芯线的外周形成导电金属层作为导电层，制得导电单元；

优选的，所述真空离子溅射法或真空蒸镀法是指将非金属纤维芯线连续通过真空环境，导电金属离子通过撞击或沉积而涂覆于非金属纤维表面。

其中，步骤(2)中，采用超声喷涂法或者将内导线依次侵入多种不同的高聚物溶液或熔体，利用表面张力作用，使高聚物溶液或熔体附着在内导线的表面，固化，从而在内导线的表面分别形成导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和外保护层，制得导线；

优选的，步骤(2)中，通过共轴挤压的方法将多层绝缘保护层挤压到内导线的表面。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种采用上述导线作为耳机信号线的耳机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本导线直接在高强度非金属纤维芯线表面包覆导电层，操作简单，且易于大范围的工业化生产；这种方式制备的导线表面均匀，且进一步将多根导电单元经过加捻缠绕在一起后，不仅增强了其信号传输能力，而且结构更加紧密，电学性能和机械性能都能进一步得到提高，延长了其使用寿命。

用本导线来代替常规的铜导线，其抗绕折度也会得到很大的提高，能大大地降低相应设备比如耳机的重量，并且降低耳机的损坏率。

采用本导线的耳机信号线具有优异的耐疲劳性能和极细的外径的同时，还具有优异的传输性能和耐用性，故能满足于现在消费者对于耳机信号线轻便化，耐用性的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1导线的结构示意图；

图2为本发明实施例2导线的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例的导线，如图1所示，包括绝缘保护层1和位于绝缘保护层1内的内导线，内导线包括至少一根导电单元，每根导电单元包括非金属纤维芯线3和包覆在非金属纤维芯线3外的导电层2。

其中，非金属纤维芯线3为由碳纳米管纤维构成的碳纳米管纤维芯线，每根碳纳米管纤维芯线的直径为100μm；导电层2聚具体为镀铜层，其厚度为20μm；绝缘保护层1为聚酰亚胺绝缘保护层1。

本实施例的内导线是由10根导电单元相互缠绕而成，目的是增强其信号传输能力。

本实施例的导线的制备方法，包括如下步骤：

(1)通过真空离子溅射法在碳纳米管纤维芯线的外周包裹镀铜层，得到导电单元；

(1a)再将10根导电单元加捻使之相互缠绕，制得内导线；

(2)在内导线的外周包裹聚酰亚胺绝缘保护层，制得导线。

其中，步骤(1)到(2)为连续过程，其中步骤(1)通过真空离子溅射法将铜涂覆到碳纳米管纤维芯线的表面，步骤(2)通过共轴挤压方法将多层聚酰亚胺绝缘保护层1挤压到内导线的表面。

用本实施例的导线可以用于制得普通导线，例如制备耳机的信号线。

为了将本实施例的导线应用在其他方面，例如电线等，每根导电单元的外层包覆有绝缘层。

实施例2

本实施例的导线与实施例1不同之处在于：绝缘保护层为多层结构，如图2所示，从内至外依次包括导体屏蔽层7、绝缘层6、绝缘屏蔽层5和外保护层4。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种导线，包括绝缘保护层(1)和位于绝缘保护层(1)内的内导线，其特征在于：所述内导线包括至少一根导电单元，每根所述导电单元包括非金属纤维芯线(3)和设置在非金属纤维芯线(3)外的导电层(2)。

2.根据权利要求1所述的导线，其特征在于：所述内导线由多根导电单元相互缠绕而成。

3.根据权利要求1所述的导线，其特征在于：所述非金属纤维芯线(3)所用的非金属纤维的直径为4.5nm～100μm；

优选的，所述非金属纤维为聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、尼龙纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维中的一种。

4.根据权利要求1所述的导线，其特征在于：所述导电层(2)的厚度为20nm～20μm；

优选的，所述导电层(2)采用的材料为导电金属；

优选的，所述导电金属为铜、银、铝、镍、钴、金中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的导线，其特征在于：所述绝缘保护层(1)为高聚物绝缘层；

优选的，所述高聚物绝缘层采用的材料为聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺中的一种；

优选的，所述绝缘保护层(1)由内之外依次包括导体屏蔽层(7)、绝缘层(6)、绝缘屏蔽层(5)和外保护层(4)。

6.一种权利要求1至5中任一项权利要求所述的导线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在非金属纤维芯线(3)的表面形成导电层(2)，制得导电单元；

(2)在由导电单元构成的内导线的表面形成绝缘保护层(1)，制得导线。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)之后，步骤(2)之前还包括步骤(1a)，将多根导电单元加捻使之相互缠绕，得到内导线。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，采用电镀、化学镀、真空离子溅射法或真空蒸镀法在非金属纤维芯线(3)的外周形成导电金属层作为导电层(2)，制得导电单元；

优选的，所述真空离子溅射法或真空蒸镀法是指将非金属纤维芯线(3)连续通过真空环境，导电金属离子通过撞击或沉积而涂覆于非金属纤维表面。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，采用超声喷涂法或者将内导线依次侵入多种不同的高聚物溶液或熔体，在内导线的表面分别形成导体屏蔽层(7)、绝缘层(6)、绝缘屏蔽层(5)和外保护层(4)，制得导线；

优选的，步骤(2)中，通过共轴挤压的方法将多层绝缘保护层(1)挤压到内导线的表面。

10.一种采用权利要求1至5任一项所述的导线作为耳机信号线的耳机。