CN109390092A - 一种电磁屏蔽电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁屏蔽电缆及其制备方法，其特点是静电屏蔽层外设有电磁屏蔽金属层与铜网层为一体的双金属屏蔽结构，所述铜网层为双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层上的金属屏蔽网；所述电磁屏蔽金属层采用氧化还原的化学工艺以银纳米粒子团聚生长在聚酰亚胺基层上形成致密的银膜，具体制备包括：聚酰亚胺溶液的配置、聚酰亚胺的固化和开环以及银离子的还原反应。本发明与现有技术相比具有结构简单，加工方便，重量轻，电磁防护效果好的优点，极大的避免了外界电磁干扰内部信号的传输，进一步提升了电缆对于电磁波屏蔽的性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆制造技术领域，具体地说是一种铜网与银层结合的双金属防护层的电磁屏蔽电缆及其制备方法。
背景技术
电磁兼容既是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容特性，对于好的电磁屏蔽必须是一整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。金属导电性能越好，屏蔽效果也就越好，实验表明，频率超过5MHz的电磁波只能透过38μm厚的铝箔，如果让屏蔽层的厚度超过38μm，就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5MHz以下。
现有技术的电缆的屏蔽层，一般都为编织铜网或铜泊（铝）表面连续性能及延展性能差，屏蔽体上有很多导电不连续点，尤其不同部分结合处形成的不导电缝隙，大大影响了对电磁能流进行反射、吸收和引导，抗干扰和屏蔽效果差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种电磁屏蔽电缆及其制备方法，采用聚酰亚胺的银层生长工艺，在芯线外形成致密的银膜与铜网构成双重的电磁屏蔽结构，实现更好的电磁反射，极大避免了外界电磁干扰内部信号的传输，电磁防护效果好，电缆之间避免相互干扰，相互之间连接简单，进一步提升了电缆对于电磁波屏蔽的性能，结构简单，加工方便，重量轻，芯线的金属银全覆盖，具有较好的导电性和延展性，接地可靠性高，能够较好的完成电磁屏蔽的任务。
实现本发明目的的具体技术方案是：一种电磁屏蔽电缆，包括包裹在芯线外的静电屏蔽层和护套，其特点是静电屏蔽层外设有电磁屏蔽金属层与铜网层一体的双金属屏蔽结构，所述电磁屏蔽金属层为设置在聚酰亚胺基层上的银膜；所述铜网层为双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层上的金属屏蔽网；所述护套为设置在铜网层外的保护层。
一种电磁屏蔽电缆的制备方法，其特点是电磁屏蔽金属层采用氧化还原的化学工艺以银纳米粒子团聚生长在聚酰亚胺基层上形成致密的银膜，具体制备按下述步骤进行：
a步骤：将塑胶材质的静电屏蔽层套裹在芯线外，利用过盈配合的收缩力，使静电屏蔽层与芯线紧束在一起。
b步骤：将质量浓度为15%的聚酰亚胺溶液均匀涂敷在静电屏蔽层上，然后置于温度为60℃的烘箱内，固化2小时后形成包裹在静电屏蔽层外的聚酰亚胺基层。
c步骤：将固化后的聚酰亚胺层放置在由150ml浓度为 1.3mmo/L的硝酸银溶液与3ml质量浓度为25%氨水混合而成的银氨溶液中，浸泡20分钟进行聚酰亚胺层的开环反应，使银离子与开环后的聚酰亚胺实现价键连接。
d步骤：将浸泡银氨溶液后的聚酰亚胺层放置在质量浓度为0.005%的H2O2溶液中进行还原反应，使得聚酰亚胺层上形成致密的银膜为电磁屏蔽金属层。
e步骤：将双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层上，形成包裹在电磁屏蔽金属层上的铜网层。
f步骤：将塑胶材质的护套裹套在铜网层外，利用过盈配合的收缩力将护套紧束在铜网层外，且与芯线、静电屏蔽层、聚酰亚胺基层和电磁屏蔽金属层为一体，构成双金属防护层的电磁屏蔽电缆。
本发明与现有技术相比具有较强的电磁反射性能，极大的避免了外界电磁干扰内部信号的传输，电磁防护效果好，电缆之间避免相互干扰，相互之间连接简单，进一步提升了电缆对于电磁波屏蔽的性能，结构简单，加工方便，重量轻，接地可靠性高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
参阅附图1~图2，本发明由芯线1外依次设置的静电屏蔽层2、聚酰亚胺基层3、电磁屏蔽金属层4、铜网层5和护套6组成，所述静电屏蔽层2外设有电磁屏蔽金属层4与铜网层5为一体的双金属屏蔽结构，所述电磁屏蔽金属层4为设置在聚酰亚胺基层3上的银膜；所述铜网层5为双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层4上的金属屏蔽网；所述护套6为设置在铜网层5外的保护层。
参阅附图1，本发明具体制备按下述步骤进行：
a步骤：将塑胶材质的静电屏蔽层2套裹在芯线1外，利用过盈配合的收缩力，使静电屏蔽层2与芯线1紧束在一起。
b步骤：将质量浓度为15%的聚酰亚胺溶液均匀涂敷在静电屏蔽层2上，然后置于温度为60℃的烘箱内，固化2小时后形成包裹在静电屏蔽层2外的聚酰亚胺基层3。
c步骤：将固化后的聚酰亚胺层3放置在由150ml浓度为 1.3mmo/L的硝酸银溶液与3ml质量浓度为25%氨水混合而成的银氨溶液中，浸泡20分钟进行聚酰亚胺层3的开环反应，使银离子与开环后的聚酰亚胺实现价键连接。
d步骤：将浸泡银氨溶液后的聚酰亚胺层3放置在质量浓度为0.005%的H2O2溶液中进行还原反应，使银纳米粒子团聚生长在聚酰亚胺基层3上形成致密的银膜为电磁屏蔽金属层4。
e步骤：将双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层4上，形成包裹在电磁屏蔽金属层4上的铜网层5。
f步骤：将塑胶材质的护套6套裹在铜网层5外，利用过盈配合的收缩力将护套6紧束在铜网层5外，且与芯线1、静电屏蔽层2、聚酰亚胺基层3和电磁屏蔽金属层4为一体，构成双金属防护层的电磁屏蔽电缆。
本发明是这样进行双重电磁屏蔽的：
（一）、静电屏蔽
致密的电磁屏蔽金属层4将带电整体包裹起来，在电磁屏蔽金属层4的内侧将感应出与带电导体等量的相反电荷，外侧出现与带电导体等量的相同电荷，如果将电磁屏蔽金属层4接地，则外侧的相同电荷将流入大地，外侧将不会有电场存在，即带电导体的电场被屏蔽在电磁屏蔽金属层4内，完成静电屏蔽。
（二）、交变电场屏蔽
在干扰源和芯线1之间设置导电性好的电磁屏蔽金属层4，并将电磁屏蔽金属层4接地，就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小，电场屏蔽以反射为主，因此屏蔽体的厚度不必过大，而以结构强度为主要考虑因素，以聚酰亚胺基层3生长银层的电磁屏蔽金属层4可以完全满足电场屏蔽的要求。
（三）、交变磁场屏蔽
屏蔽体的磁导率越高、厚度越大、磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好，金属屏蔽银层4的磁导率很高，厚度可以根据时间生长，以及与芯线1的重量相协调，完成交变电磁场屏蔽的作用。
（四）、交变电磁场屏蔽
银的电导率非常的高，并将电磁屏蔽金属层4接地，银层的厚度不必过大，主要考虑趋肤深度和结构强度，利用电磁屏蔽金属层4在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰。
以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
Claims (2)
1.一种电磁屏蔽电缆，包括包裹在芯线外的静电屏蔽层和护套，其特征在于静电屏蔽层外设有电磁屏蔽金属层与铜网层为一体的双金属屏蔽结构，所述电磁屏蔽金属层为设置在聚酰亚胺基层上的银膜；所述铜网层为双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层上的屏蔽网；所述护套为设置在铜网层外的保护层。
2.一种权利要求1所述电磁屏蔽电缆的制备方法，其特征在于电磁屏蔽金属层采用氧化还原的化学工艺以银纳米粒子团聚生长在聚酰亚胺基层上形成致密的银膜，具体制备按下述步骤进行：
a步骤：将塑胶材质的静电屏蔽层套裹在芯线外，利用过盈配合的收缩力，使静电屏蔽层与芯线紧束在一起；
b步骤：将质量浓度为15%的聚酰亚胺溶液均匀涂敷在静电屏蔽层上，然后置于温度为60℃的烘箱内，固化2小时后形成包裹在静电屏蔽层外的聚酰亚胺基层；
c步骤：将固化后的聚酰亚胺层放置在由150ml浓度为 1.3mmo/L的硝酸银溶液与3ml质量浓度为25%氨水混合而成的银氨溶液中，浸泡20分钟进行聚酰亚胺层的开环反应，使银离子与开环后的聚酰亚胺实现价键连接；
d步骤：将浸泡银氨溶液后的聚酰亚胺层放置在质量浓度为0.005%的H2O2溶液中进行还原反应，使得聚酰亚胺层上形成致密的银膜为电磁屏蔽金属层；
e步骤：将双螺旋铜片缠绕在电磁屏蔽金属层上，形成包裹在电磁屏蔽金属层上的铜网层；
f步骤：将塑胶材质的护套裹套在铜网层外，利用过盈配合的收缩力将护套紧束在铜网层外，且与芯线、静电屏蔽层、聚酰亚胺基层和电磁屏蔽金属层为一体，构成双金属防护层的电磁屏蔽电缆。
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