CN115482957A - 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺 - Google Patents

一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN115482957A
CN115482957A CN202211101658.2A CN202211101658A CN115482957A CN 115482957 A CN115482957 A CN 115482957A CN 202211101658 A CN202211101658 A CN 202211101658A CN 115482957 A CN115482957 A CN 115482957A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shielding
cable
layer
graphene
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211101658.2A
Other languages
English (en)
Inventor
石刘建
付良俊
陈静
郭东杰
李佳龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinya Electronics Co ltd
Original Assignee
Xinya Electronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinya Electronics Co ltd filed Critical Xinya Electronics Co ltd
Priority to CN202211101658.2A priority Critical patent/CN115482957A/zh
Publication of CN115482957A publication Critical patent/CN115482957A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/08—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of metallic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
    • H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
    • H01B13/227—Pretreatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
    • H01B13/228—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/30—Drying; Impregnating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • H01B7/0275—Disposition of insulation comprising one or more extruded layers of insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本申请涉及电线电缆的技术领域，具体公开了一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺。一种宽频、屏蔽效果好的线缆包括由内向外依次设置的导体层、绝缘层和屏蔽层，所述屏蔽层的制备原料包括石墨烯。本申请的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其通过使用导电率较高的石墨烯作为屏蔽层，有效提高了线缆的对电磁波的屏蔽效果，具有宽频、屏蔽效果好的优点。且本申请的加工工艺，其具有提高屏蔽层在绝缘层表面的粘附性的效果，使得屏蔽层不易脱落，使线缆长期有效屏蔽电磁波。

Description

一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺
技术领域
本申请涉及电线电缆的技术领域，更具体地说，它涉及一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺。
背景技术
线缆是光缆、电缆的统称，其中，电缆是一种用以传输电磁能、信息和实现电磁能转换的线材产品。电缆一般包括由内向外依次设置的导体、绝缘层以及屏蔽层，屏蔽层用以将电缆和外界电磁场进行隔离，保护线缆免受电磁波的干扰。
相关技术中存在一种线缆，其包括由内向外依次设置的线缆芯和屏蔽层，其中，屏蔽层由聚氯乙烯、聚对苯二甲酰对苯二胺和乙烯-四氟乙烯三者的混合物形成的聚合物层，以及附着在聚合物表面的金属铜层制得，金属铜具有一定的导电性，且大部分的电磁波受到铜的反射，小部分的电磁波进入铜内并随着逐渐的深入而损耗、衰减，从而使屏蔽层起到良好的屏蔽效果。
针对上述相关技术，发明人发现，虽然铜的导电率高于大多数金属，但仍不高，而屏蔽层的导电率对电磁波的屏蔽效果存在一定影响：在同一频率的电磁波下，越低的导电率对电磁波的衰减效果越差。因此金属的导电率低降低了屏蔽效果。
发明内容
为了提高线缆对电磁波的屏蔽效果，本申请提供一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺。
第一方面，本申请提供一种宽频、屏蔽效果好的线缆，采用如下的技术方案：一种宽频、屏蔽效果好的线缆，包括由内向外依次设置的导体层、绝缘层和屏蔽层，所述屏蔽层的制备原料包括石墨烯。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，本申请中通过使用石墨烯作为屏蔽层，使线缆的屏蔽效能达到155dB以上，而使用金属铜作为屏蔽层的线缆屏蔽效能仅为125dB，表明本申请中使用石墨烯作为屏蔽层，可显提升线缆的屏蔽效能；
分析其原因可能在于，石墨烯相较于铜具有更高的导电率，在相同频率的电磁波下，具有更高导电率的石墨烯可赋予屏蔽层具有更好的衰减电磁波的效果，从而赋予线缆更优的屏蔽效能。
可选的，所述石墨烯为三维多孔石墨烯。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，使用三维多孔石墨烯的线缆的屏蔽效能为159dB，相较于石墨烯的线缆的155dB有所提升，分析其原因可能在于，三维多孔石墨烯具有立体的多孔结构，当电磁波进入屏蔽层后，立体的多孔结构增加了波传输的路径，因延长电磁波滞留在屏蔽层内的时间，从而充分耗散、衰减，使得本申请中线缆的屏蔽效能更优。
可选的，所述石墨烯为改性石墨烯，所述改性石墨烯的加工工艺为：
A1、将三维多孔石墨烯进行表面处理，得到表面处理后的三维多孔石墨烯；
A2、制备化学银镀液：向硝酸银溶液中加入氨水、稳定剂，搅拌混合，得到化学银镀液；
A3、向化学银镀液中加入表面处理后的三维多孔石墨烯、甲醛水溶液，搅拌混合、静置、过滤去除滤液、清洗、干燥，即得改性石墨。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，使用改性石墨烯线缆的屏蔽效能为167dB，屏蔽频段为200MHz-40GHz，相较于使用三维多孔石墨烯线缆的159dB，屏蔽频段1000MHz-18GHz，线缆对电磁波的屏蔽效能、屏蔽频段范围均有提升，表明本申请中制得的线缆为一种宽频、屏蔽效果好的线缆。
分析其原因可能在于，通过银镜反应，在三维多孔石墨烯表面附着银层以制得改性石墨烯，银层提高了三维多孔石墨烯表面对电磁波的反射效果，从而由改性石墨烯制得的屏蔽层，使得电磁波在接触屏蔽层表面时，更多的电磁波被反射而无法进入到屏蔽层内部，提高了屏蔽层对电磁波的反射效果；同时，小部分的电磁波进入屏蔽层内部并不间断的发生反射，增加了电磁波耗散的路径，增强了对电磁波的衰减；综上所述，显著提高了屏蔽层对电磁波的屏蔽效果。
可选的，步骤A1中，表面处理的具体步骤为：将三维多孔石墨烯加入到浓度为1-2wt％的氢氧化钠水溶液中，搅拌混合，过滤去除滤液，干燥，即得。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，线缆对电磁波的屏蔽效能均有提升，表明当表面处理为上述方法时，线缆的屏蔽效能更优。
可选的，步骤A2中，硝酸银溶液浓度为3-4wt％。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，线缆对电磁波的屏蔽效能由170dB提升至174-177dB，表明当硝酸银溶液浓度处于上述范围内时，由于提高了银在三维多孔石墨烯表面的附着效果，提高了线缆对电磁波的屏蔽效能。
可选的，步骤A2中，稳定剂为6-巯基己酸、巯基琥珀酸、二巯丁二酸、2,3-二巯基琥珀酸中的一种或多种组成的混合物。
可选的，绝缘层的制备原料包括如下重量份数的组分：聚氯乙烯50-60份、间硝基苯甲酸-乙醇溶液30-40份、聚酯多元醇25-40份、骨料18-23份、偶联剂1.5-3份、催化剂0.3-0.5份。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，屏蔽层的粘附性由4B提升至5B，粘附性更优，使得屏蔽层不易脱落，长期有效屏蔽电磁波，且线缆的屏蔽效能进一步提升，至183-187dB，表明当绝缘层制备原料的使用量处于上述范围内时，线缆的对电磁波的屏蔽效果更优；
分析其原因可能在于：喷涂改性石墨烯的过程中，银表面由于氧化形成氧化物膜，而氧化物膜的存在降低了屏蔽层与绝缘层之间的粘附性；通过引入具有强氧化性的间硝基苯甲酸，腐蚀或使得氧化物膜微溶，进而增加绝缘层与屏蔽层之间的结合力，提高屏蔽层的粘附性；且硅烷偶联剂与氧化物膜之间形成界面化学键，提高附着力；同时引入极性高的酯基，提高绝缘层的极性从而提高与银之间的附着力，使得屏蔽层在绝缘层表面的粘附性。且制得的屏蔽层均匀、致密，屏蔽效果更优。
可选的，间硝基苯甲酸-乙醇溶液由间硝基苯甲酸、乙醇混合得到，间硝基苯甲酸、乙醇的重量比为1:(1.5-2.5)。
通过采用上述技术方案，对本申请制得的线缆进行性能检测，屏蔽层的粘附性为5B，粘附性较优，屏蔽层不易脱落，长期有效屏蔽电磁波。
第二方面，本申请提供一种宽频、屏蔽效果好的线缆的加工工艺，采用如下的技术方案：
一种宽频、屏蔽效果好的线缆的加工工艺，包括以下步骤：
B1、将绝缘层的制备原料混合、挤出，并包覆在导体层表面，冷却固化，形成绝缘层；
B2、将绝缘层经打磨处理、除油去污后，加入到铬酸溶液中，超声；
B3、将屏蔽层制备原料喷涂至绝缘层表面，干燥固化，形成屏蔽层。
通过采用上述技术方案，通过对绝缘层进行打磨处理，提高绝缘层表面粗糙度，使用铬酸溶液腐蚀绝缘层表面，从而便于屏蔽层附着在绝缘层表面，充分提高屏蔽层在绝缘层表面的粘附性，使屏蔽层不易脱离，长效屏蔽电磁波。
可选的，所述屏蔽层厚度为0.07-0.09mm。
通过采用上述技术方案，当屏蔽层厚度处于上述范围内时，线缆具有较优的屏蔽效能，且粘附性达到5B，线缆可长效屏蔽电磁波；且由于使用较薄的屏蔽层，为线缆的轻量化发展提供了可靠的依据。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过使用石墨烯，石墨烯在绝缘层表面形成一层具有高导电率的屏蔽层，可以更好地高效衰减电磁波，赋予线缆对电磁波优异的屏蔽效果。
2、本申请中通过对三维多孔石墨烯进行改性，使得银镜反应在三维多孔石墨烯表面附着一层较薄的银层，起到反射大部分电磁波的效果，且进入屏蔽层的电磁波同样持续反射，从而增强了屏蔽层对电磁波的耗散或吸收，进而提高屏蔽层对电磁波的屏蔽效果。
3、本申请中通过在绝缘层的制备原料中加入具有强氧化性的间硝基苯甲酸，可溶解或造成屏蔽层表面氧化膜的轻微腐蚀，从而提高屏蔽层在绝缘层表面的粘附性，保障线缆长期有效屏蔽电磁波。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
一种改性石墨烯，其加工工艺为：
A1、将三维多孔石墨烯进行表面处理，得到表面处理后的三维多孔石墨烯；
表面处理的步骤为：将1kg三维多孔石墨烯加入到8kg浓度为0.3wt％的氢氧化钠水溶液中，25℃下搅拌混合30min，过滤去除滤液，干燥，即得。
A2、制备化学银镀液：向10kg浓度为2.5wt％的硝酸银溶液中逐滴加入0.5kg浓度为2wt％的氨水、0.1kg稳定剂、0.15kg浓度为0.5wt％的聚乙烯吡咯烷酮，25℃下搅拌混合10min，得到化学银镀液；
A3、向100kg化学银镀液中加入3kg表面处理后的三维多孔石墨烯、6kg浓度为38wt％的甲醛水溶液，20℃下搅拌10min、静置5min、过滤去除滤液、加入1倍于过滤产物体积的水清洗、过滤去除滤液、50℃下干燥30min，即得改性石墨烯。
其中，稳定剂为硫脲；
三维多孔石墨烯采自苏州凯发新材料科技有限公司，型号为BK2020031401-01；
聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮K30，CAS：9003-39-8。
制备例2
一种改性石墨烯，与制备例1的区别之处在于，步骤A1中，表面处理的不同，表面处理的具体步骤为：将1kg三维多孔石墨烯加入到8kg浓度为1wt％的氢氧化钠水溶液中，25℃下搅拌混合30min，过滤去除滤液，干燥，即得。
制备例3
一种改性石墨烯，与制备例1的区别之处在于，步骤A1中，表面处理的不同，表面处理的具体步骤为：将1kg三维多孔石墨烯加入到8kg浓度为1.5wt％的氢氧化钠水溶液中，25℃下搅拌混合30min，过滤去除滤液，干燥，即得。
制备例4
一种改性石墨烯，与制备例1的区别之处在于，步骤A1中，表面处理的不同，表面处理的具体步骤为：将1kg三维多孔石墨烯加入到8kg浓度为2wt％的氢氧化钠水溶液中，25℃下搅拌混合30min，过滤去除滤液，干燥，即得。
制备例5
一种改性石墨烯，与制备例3的区别之处在于，步骤A2中，硝酸银溶液浓度为3wt％。
制备例6
一种改性石墨烯，与制备例3的区别之处在于，步骤A2中，硝酸银溶液浓度为3.5wt％。
制备例7
一种改性石墨烯，与制备例3的区别之处在于，步骤A2中，硝酸银溶液浓度为4wt％。
制备例8
一种改性石墨烯，与制备例6的区别之处在于，步骤A2中，稳定剂的使用情况不同，使用等量的6-巯基己酸代替硫脲。
制备例9
一种改性石墨烯，与制备例6的区别之处在于，步骤A2中，稳定剂的使用情况不同，使用等量的巯基琥珀酸代替硫脲。
制备例10
一种改性石墨烯，与制备例6的区别之处在于，步骤A2中，稳定剂的使用情况不同，使用等量的6-巯基己酸、巯基琥珀酸按重量比1:1的混合物代替硫脲。
实施例
实施例1
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，包括由内向外依次设置的导体层、绝缘层和屏蔽层，其中，导体层为22根直径为0.495mm的镀锡铜丝绞合形成，绝缘层的制备原料及其相应重量如表2所示，屏蔽层的制备原料包括石墨烯分散液，屏蔽电缆的加工工艺为：
B1、将绝缘层的制备原料加入到挤出机中，混合，165℃下挤出，包覆在导体层上，冷却固化，形成绝缘层，厚度为2.5mm；
B2、将绝缘层表面进行打磨处理，打磨后绝缘层粗糙度等级为10，将绝缘层加入到2.5倍于绝缘层体积的异丙醇中浸泡20min，去除绝缘层表面油脂和污垢后，加入到2.5倍于绝缘层体积的浓度为5g/L的铬酸溶液中，超声30min；
B3、将石墨烯分散液喷涂至绝缘层上，50℃下干燥1h、形成屏蔽层，厚度为0.2mm。
其中，石墨烯分散液由水、石墨烯混合得到，浓度为10g/L，石墨烯目数为2000目。
表2绝缘层的制备原料及其重量(kg)
Figure BDA0003840714280000061
其中，聚氯乙烯采自东莞市樟木头晟鹏塑胶原料经营部，牌号DG-700；
滑石粉的粒径为800目；
间硝基苯甲酸-乙醇溶液由间硝基苯甲酸、乙醇混合得到，间硝基苯甲酸、乙醇的重量比为1:3。
实施例2
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例1的区别之处在于，石墨烯的使用情况不同，使用等量的三维多孔石墨烯代替石墨烯；
其中三维多孔石墨烯采自苏州凯发新材料科技有限公司，型号为BK2020031401-01。
实施例3
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例2的区别之处在于，石墨烯的使用情况不同，使用等量的改性石墨烯代替三维多孔石墨烯；
其中，改性石墨烯由制备例1制备获得。
实施例4-12
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例3的区别之处在于，改性石墨烯的使用情况不同，具体如表3所示。
表3实施例3-12中改性石墨烯的使用情况
Figure BDA0003840714280000071
实施例13-17
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例11的区别之处在于，绝缘层制备原料的重量不同，具体如表4所示。
表4绝缘层的制备原料及其重量(kg)
Figure BDA0003840714280000072
实施例18
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例15的区别之处在于，间硝基苯甲酸-乙醇溶液中，间硝基苯甲酸-乙醇的重量比为1:1.5。
实施例19
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例15的区别之处在于，间硝基苯甲酸-乙醇溶液中，间硝基苯甲酸-乙醇的重量比为1:2。
实施例20
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例15的区别之处在于，间硝基苯甲酸-乙醇溶液中，间硝基苯甲酸-乙醇的重量比为1:2.5。
实施例21
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例19的区别之处在于，屏蔽层厚度不同，屏蔽层厚度为0.07mm。
实施例22
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例19的区别之处在于，屏蔽层厚度不同，屏蔽层厚度为0.08mm。
实施例23
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例19的区别之处在于，屏蔽层厚度不同，屏蔽层厚度为0.09mm。
实施例24
一种宽频、屏蔽效果好的线缆，与实施例19的区别之处在于，屏蔽层厚度不同，屏蔽层厚度为0.05mm。
对比例
对比例1
一种屏蔽线缆，包括由内向外依次设置的导体层、绝缘层和屏蔽层，其中，导体层为22根直径为0.495mm的镀锡铜丝绞合形成，绝缘层的制备原料及其相应重量如表2所示，屏蔽层的制备原料包括石墨烯分散液，屏蔽电缆的加工工艺为：
B1、将绝缘层的制备原料，加入到挤出机中搅拌混合，165℃下挤出，冷却固化并包覆在导体层上，形成绝缘层，厚度为2.5mm；
B2、将绝缘层浸入浓度为0.03g/L的PdCl2水溶液中，静置3min；
B3、将绝缘层浸入镀液中，镀液温度控制在45℃、pH为10，形成镀层，厚度为0.2mm；其中，镀液由浓度为10g/L的CuSO4、27g/L的乙二胺四乙酸(EDTA)、7g/L的甲醛水溶液混合得到。
性能检测
检测方法
将本申请实施例和制备例制得的线缆，裁切成10×5cm的试样，将试样进行如下性能测试。
试验一、粘附性测试：根据GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》中的方法，在试样表面划格，依据ASTM D 3359-2002《胶带法测定附着力》的方法(如表5)，比较屏蔽层的粘附性等级，5B为最优，表明屏蔽层粘附性最佳，0B粘附性最差。
表5屏蔽层粘附性等级
Figure BDA0003840714280000091
试验二、屏蔽效能测试：根据标准《GJB6190-2008电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法》进行屏蔽效能检测，屏蔽频段如表6所示，在频段内均匀选取三个频率点进行检测，检测结果取平均值，单位dB，同频段下屏蔽效能越大表明线缆对电磁波的屏蔽效果越好。
测试结果记录在表6中。
表6性能检测结果
Figure BDA0003840714280000092
Figure BDA0003840714280000101
结合实施例、对比例及表6中相应数据，对本申请制得的一种屏蔽电缆的性能做以下分析。
实施例1中因使用石墨烯作为屏蔽层的制备原料，使制得的线缆在1000MHz-18GHz频段内有效屏蔽电磁波，且屏蔽效能高达155dB以上，而对比例1中因使用金属铜作为屏蔽层，使制得的线缆的屏蔽效能仅为125dB，由此表明，本申请中通过使用喷涂石墨烯作为屏蔽层，有效提高了线缆对电磁波的屏蔽效果，分析其原因可能在于：
石墨烯相较于铜具有更高的导电率，从而在相同频率的电磁波下，高高导电率的石墨烯可赋予线缆对电磁波更优的衰减效果，从而提高线缆的屏蔽效果。
实施例2与实施例1的区别之处在于，石墨烯的使用情况不同，使用等量的三维多孔石墨烯代替石墨烯。实施例2中线缆的屏蔽效能由155dB提升至159dB，线缆的对电磁波的屏蔽效果得到提升。分析其原因可能在于：三维多孔石墨烯具有三维立体的多孔结构，当电磁波在屏蔽层内传输时，三维立体的多孔结构增加了波传输路径的长度，进而延长了电磁波在屏蔽层内衰减的时间或增加了电磁波的耗散路径，从而提高了屏蔽效能。
实施例3与实施例2的区别之处在于，石墨烯的使用情况不同，使用等量的改性石墨烯代替三维多孔石墨烯。实施例3中线缆在200MHz-40GHz的平均屏蔽效能高达167dB，表明线缆在更宽的频段内的屏蔽效能均较优，线缆的屏蔽效果大幅度提升，分析其原因可能在于：
通过银镜反应，在三维多孔石墨烯表面包覆一层银层，从而在电磁波在接触到屏蔽层表面时，大部分电磁波首先被银层反射而无法进入到屏蔽层内部，提高了屏蔽层对电磁波的反射效果，同时进入屏蔽层内部的电磁波仅在银层的作用下也不间断地发生漫反射，增加了电磁波的耗散路径，从而使得银层提高了三维多孔石墨烯的屏蔽效能，进而提高了屏蔽层对电磁波的屏蔽效能。
实施例4-6与实施例3的区别之处在于，改性石墨烯的制备过程中，氢氧化钠水溶液的浓度不同。实施例4-6中，中线缆的屏蔽效能进一步提升，至169-170dB，线缆对电磁波的屏蔽效能更优。
实施例7-9与实施例5的区别之处在于，改性石墨烯的制备过程中，硝酸银溶液浓度不同。实施例7-9中，线缆的屏蔽效能为174-177dB，线缆的屏蔽效能进一步提升，表明当使用的硝酸银溶液浓度处于实施例7-9的范围内时，可提高银在三维多孔石墨烯表面的附着效果，进而提高屏蔽层对电磁波的屏蔽效果。
实施例10-12与实施例8的区别之处在于，改性石墨烯的制备过程中，稳定剂的使用情况不同，实施例10-12中分别使用6-巯基己酸、巯基琥珀酸，以及6-巯基己酸、巯基琥珀酸的混合物代替硫脲。实施例10-12中线缆的屏蔽效能为179-180dB，相较于实施例11的177dB，线缆的屏蔽效能略有提升，但是提升效果不明显。
需要说明的是，本申请中，二巯丁二酸、2,3-二巯基琥珀酸的作用效果类比6-巯基己酸、巯基琥珀酸，当硫化剂为二巯丁二酸、2,3-二巯基琥珀酸、6-巯基己酸、巯基琥珀酸中的一种或多种组成的混合物时，线缆的性能均较优。
实施例13-17与实施例11的区别之处在于，绝缘层中制备原料各组分的使用量不同。相较于实施例11屏蔽层粘附性的4B，实施例13-17中提升至5B，且屏蔽效能提升至183-187dB，屏蔽层的粘附性大幅度提升，分析其原因可能在于：
实施例13-17中通过加入不同重量的间硝基苯甲酸-乙醇溶液，间硝基苯甲酸具有强氧化性，溶解去除银表面的氧化物，消除屏蔽层与绝缘层之间的氧化物膜，使得屏蔽层与绝缘层之间存在较强的结合力，进而提高了屏蔽层的粘附性，且使得屏蔽层均匀、致密，具有更好的屏蔽效果，本申请制得线缆的屏蔽层不易脱落，长效屏蔽电磁波。
实施例18-20与实施例15的区别之处在于，绝缘层的制备原料中，间硝基苯甲酸-乙醇溶液的浓度不同。实施例18-20中，屏蔽层的粘附性为5B，当绝缘层的制备原料中使用的间硝基苯甲酸-乙醇溶液，浓度为实施例18-20的范围内时，线缆的屏蔽效能较优，为188-189dB，粘附性较优达到5B。
实施例21-23与实施例19的区别之处在于，屏蔽层的厚度不同。实施例21-23中，线缆的屏蔽效能为186-188dB，与实施例19中的189dB相近，表明当本申请中，削减屏蔽层厚度处于实施例21-23的范围内时，线缆的屏蔽效能未出现大幅度下降，从而在屏蔽效能较优的基础上可在一定范围内屏蔽层厚度，为线缆的轻量化发展提供了可靠的依据。而实施例24中线缆的屏蔽效能仅为184dB，表明当进一步降低屏蔽层厚度时，降低线缆的屏蔽效能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于，包括由内向外依次设置的导体层、绝缘层和屏蔽层，所述屏蔽层的制备原料包括石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：所述石墨烯为三维多孔石墨烯。
3.根据权利要求2所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：所述石墨烯为改性石墨烯，所述改性石墨烯的加工工艺为：
A1、将三维多孔石墨烯进行表面处理，得到表面处理后的三维多孔石墨烯；
A2、制备化学银镀液：向硝酸银溶液中加入氨水、稳定剂，搅拌混合，得到化学银镀液；
A3、向化学银镀液中加入表面处理后的三维多孔石墨烯、甲醛水溶液，搅拌混合、静置、过滤去除滤液、清洗、干燥，即得改性石墨。
4.根据权利要求3所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：步骤A1中，表面处理的具体步骤为：将三维多孔石墨烯加入到浓度为1-2wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌混合，过滤去除滤液，干燥，即得。
5.根据权利要求3所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：步骤A2中，硝酸银溶液浓度为3-4wt%。
6.根据权利要求3所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：步骤A2中，稳定剂为6-巯基己酸、巯基琥珀酸、二巯丁二酸、2,3-二巯基琥珀酸中的一种或多种组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：绝缘层的制备原料包括如下重量份数的组分：聚氯乙烯 50-60份、间硝基苯甲酸-乙醇溶液30-40份、聚酯多元醇25-40份、骨料18-23份、偶联剂1.5-3份、催化剂0.3-0.5份。
8.根据权利要求7所述的一种宽频、屏蔽效果好的线缆，其特征在于：间硝基苯甲酸-乙醇溶液由间硝基苯甲酸、乙醇混合得到，间硝基苯甲酸、乙醇的重量比为1:（1.5-2.5）。
9.一种权利要求1-8任一所述的宽频、屏蔽效果好的线缆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
B1、将绝缘层的制备原料混合、挤出，并包覆在导体层表面，冷却固化，形成绝缘层；
B2、将绝缘层经打磨处理、除油去污后，加入到铬酸溶液中，超声；
B3、将屏蔽层制备原料喷涂至绝缘层表面，干燥固化，形成屏蔽层。
10.根据权利要求9所述的宽频、屏蔽效果好的线缆的加工工艺，其特征在于：所述屏蔽层厚度为0.07-0.09mm。
CN202211101658.2A 2022-09-09 2022-09-09 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺 Pending CN115482957A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211101658.2A CN115482957A (zh) 2022-09-09 2022-09-09 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211101658.2A CN115482957A (zh) 2022-09-09 2022-09-09 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115482957A true CN115482957A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84392753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211101658.2A Pending CN115482957A (zh) 2022-09-09 2022-09-09 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115482957A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117352224A (zh) * 2023-10-25 2024-01-05 安徽鑫海高导新材料有限公司 一种高电磁屏蔽效能同轴铜导体电缆及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117352224A (zh) * 2023-10-25 2024-01-05 安徽鑫海高导新材料有限公司 一种高电磁屏蔽效能同轴铜导体电缆及其制备方法
CN117352224B (zh) * 2023-10-25 2024-10-18 安徽鑫海高导新材料有限公司 一种高电磁屏蔽效能同轴铜导体电缆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6395402B1 (en) Electrically conductive polymeric foam and method of preparation thereof
CN108728835B (zh) 一种表面镀银材料的制备方法
CN109423637B (zh) 一种高导电材料的制备方法
JP6395892B2 (ja) デバイスのコーティング方法及びナノコーティング層を有するデバイス
CN115482957A (zh) 一种宽频、屏蔽效果好的线缆及其加工工艺
KR102021511B1 (ko) 자동차용 전자파 차폐 케이블 및 이의 제조방법
CN109957144B (zh) 一种表面镀银导电填料的制备方法
CN104098277B (zh) 一种在玻璃微珠表面镀铜镀银的方法及镀铜镀银玻璃微珠
JP4942539B2 (ja) 同軸ケーブル
CN111988976B (zh) 轻型金属防波套及其制备方法
JP2929161B2 (ja) 端末むきが容易なセミリジット同軸ケーブルおよびその製造方法
JP7200923B2 (ja) 通信用電線
JP2008084810A (ja) 同軸ケーブル
RU95426U1 (ru) Электрический провод
JP2009170113A (ja) シールド電線
CN113223767B (zh) 一种防腐蚀耐酸碱水密电缆及其制备方法
JP4137255B2 (ja) 同軸ケーブル
JP2007335124A (ja) 同軸ケーブル及びその製造方法
KR101001250B1 (ko) 알루미늄의 삼원합금 도금방법
CN115570133B (zh) 一种电磁屏蔽材料导电橡胶用银包覆铝粉的制备方法
KR20070095060A (ko) 마이카 분말의 은 코팅 방법
JP4318008B2 (ja) 電磁波シールド用ガスケットおよびその製造方法
CN211181708U (zh) 一种铜包钢线材
CN211046320U (zh) 一种汽车线束保护套
JPS59139697A (ja) 電磁遮蔽材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination