CN208241926U - 一种石墨烯轻型复合发热电缆 - Google Patents
一种石墨烯轻型复合发热电缆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种石墨烯轻型复合发热电缆，由内向外依次包括导线、导热绝缘层、导热电磁屏蔽层和保护层，导线是碳纤维发热线，导热绝缘层为石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂，散热绝缘层包裹碳纤维发热丝，导热电磁屏蔽层为石墨烯涂料固化膜，导热电磁屏蔽层涂覆在导热绝缘层的外表面，保护层为改性耐高温聚乙烯树脂，保护层包覆在导热电磁屏蔽层的外表面。本实用新型采用碳纤维发热线作为导线，使制成的电缆重量较轻，石墨烯改性树脂具有高的导热系数，因此，易于将电缆产生的热量尽快散去，有助于提高碳纤维发热线的耐高温性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电缆领域，更具体涉及一种石墨烯轻型复合发热电缆。
背景技术
目前，市场上电缆的导体大都是金属材质，使用金属材质，加大了电缆的重量。而且，在使用过程中，金属材质易弯折，电热强度低，易氧化烧断，导致其各种性能下降。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种较为耐用且重量较轻的石墨烯轻型复合发热电缆。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种石墨烯轻型复合发热电缆，由内向外依次包括导线、导热绝缘层、导热电磁屏蔽层和保护层，
所述导线为碳纤维发热线，所述导热绝缘层的材质石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂层，所述导热绝缘层包覆在所述导线的外表面，所述导热电磁屏蔽层为石墨烯涂料固化膜，所述导热电磁屏蔽层涂覆在所述绝缘层的外表面，所述保护层的材质为改性耐高温聚乙烯树脂，所述保护层包覆在所述电磁屏蔽层的外表面。
在一些实施方式中，所述导线包括不低于3K丝的碳纤维发热线。
在一些实施方式中，用于所述导热绝缘层的石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂的导热系数不低于5W/m·K，体积电阻率不低于10^13Ω·cm。
在一些实施方式中，所述导热电磁屏蔽层为涂覆在所述导线的外表面上后烘干固化形成的石墨烯涂料固化膜，所述石墨烯涂料固化膜的导热系数不低于5W/m·K，电磁屏蔽系数不低于30db。
在一些实施方式中，用于所述保护层的改性耐高温聚乙烯树脂的工作温度不低于90℃。
其有益效果为：本发明采用碳纤维发热线作为导线，碳纤维发热线是一种高性能纤维增强材料，具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、抗疲劳、耐腐蚀、抗蠕变的性能，导电和导热等诸多优良性能，它可以减轻构件重量，从而提高了构件技术性能，在相同的允许的电流负荷面积下，碳纤维的强度比金属丝高6-10倍，在使用过程中不会发生折断；
石墨烯的导热系数高，因此石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂具有良好的导热性能，且不导电，包覆在导线的外表面可将导线通电后产生的热量向外散发，有效降低导线表面和内部温度，有助于提高碳纤维发热线的耐高温性和使用寿命；
另外，石墨烯涂层具有良好的导热导电性能，可以作为导热电磁屏蔽层；改性聚乙烯树脂绝缘，柔软，耐高温可以作为外保护层。
本发明的导线通电后会发热，需要导热较好的散热层将其热量散出去，石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂具有良好的导热绝缘性能，包覆在导线的外表面可将导线通电后产生的热量向外散发，有效降低导线表面和内部温度，有助于提高碳纤维发热线的耐高温性和使用寿命另外为了杜绝电磁屏蔽对外界的干扰，在导热绝缘层外部设置了导热电磁屏蔽层；最后一层保护层是为了保护内部结构不被破坏。
附图说明
图1是本实用新型一实施方式的一种石墨烯轻型复合发热电缆的截面示意图。
具体实施方式
图1示意性地显示了本实用新型的一种实施方式的石墨烯轻型复合发热电缆。如图1所示，该石墨烯轻型复合发热电缆由内向外依次包括导线4、导热绝缘层3、导热电磁屏蔽层2 和保护层1。
导线4是碳纤维发热线。碳纤维发热线是一种高性能纤维增强材料，具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、抗疲劳、耐腐蚀、抗蠕变的性能，导电和导热等诸多优良性能，它可以减轻构件重量，从而提高了构件技术性能，在相同的允许的电流负荷面积下，碳纤维的强度比金属丝高6-10倍，在使用过程中不会发生折断。在该实施例中，所述导线包括不低于3K丝的碳纤维发热线。导线4通电后，由于电阻消耗电能而发热，不低于3K丝的碳纤维发热线可满足发热温度的需求。导热绝缘层3为石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂，石墨烯改性导热绝缘乙烯树脂的导热绝缘效果加好。导热绝缘层3包覆在导线外，具有较高的导热系数及绝缘性能。在该实施例中，用于导热绝缘层的石墨烯改性导热绝缘乙烯树脂的导热系数不低于5W/m·K，体积电阻率不低于10^13Ω·cm，由此使得发热线的热量能够快速且均匀的向外散热，同时提高了发热线及树脂层的寿命。导热电磁屏蔽层2为石墨烯涂料固化膜。具体地，导热电磁屏蔽层2为涂覆在导线的外表面上后烘干固化形成的石墨烯涂料固化膜。导热电磁屏蔽层2涂覆在导热绝缘层3的外表面。用于导热电磁屏蔽层2的石墨烯涂料固化膜的导热系数不低于5W/m·K，电磁屏蔽系数不低于30db，由此使其具有较高的导热系数和电磁屏蔽性能，有助于将导热绝缘层的热量继续向外散发。导线4的横截面面积大于导热电磁屏蔽层2和导热绝缘层3的横截面面积。导线4通电后，由于电阻消耗电能而发热，因此需增大横截面积；电磁屏蔽层是由石墨烯涂料固化后形成的石墨烯涂料固化膜，为了更好地散热和进行电磁屏蔽，其横截面积小于导线4的横截面积。保护层1包覆在导热电磁屏蔽层2的外表面。保护层1为改性耐高温聚乙烯树脂。用于保护层1的改性耐高温聚乙烯树脂的工作温度不低于90℃，由此保护层1保护电缆内部结构不被破坏。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域普通技术人员来讲，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种石墨烯轻型复合发热电缆，其特征在于，由内向外依次包括导线、导热绝缘层、导热电磁屏蔽层和保护层，
所述导线为碳纤维发热线，所述导热绝缘层的材质石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂层，所述导热绝缘层包覆在所述导线的外表面，所述导热电磁屏蔽层为石墨烯涂料固化膜，所述导热电磁屏蔽层涂覆在所述绝缘层的外表面，所述保护层的材质为改性耐高温聚乙烯树脂，所述保护层包覆在所述电磁屏蔽层的外表面。
2.根据权利要求1所述的石墨烯轻型复合发热电缆，其特征在于，所述导线包括不低于3K丝的碳纤维发热线。
3.根据权利要求1所述的石墨烯轻型复合发热电缆，其特征在于，用于所述导热绝缘层的石墨烯改性导热绝缘聚乙烯树脂的导热系数不低于5W/m·K，体积电阻率不低于10^13Ω·cm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯轻型复合发热电缆，其特征在于，所述导热电磁屏蔽层为涂覆在所述导线的外表面上后烘干固化形成的石墨烯涂料固化膜，所述石墨烯涂料固化膜的导热系数不低于5W/m·K，电磁屏蔽系数不低于30db。
5.根据权利要求1所述的石墨烯轻型复合发热电缆，其特征在于，用于所述保护层的改性耐高温聚乙烯树脂的工作温度不低于90℃。
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| CN201820398224.6U CN208241926U (zh) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | 一种石墨烯轻型复合发热电缆 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110454859A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-15 | 张家港市科兴炭纤维制品有限公司 | 一种便于芳纶缠绕且具有弹性的新型耐高温地暖线 |
| CN111166216A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 深圳市华胜隆科技有限公司 | 一种石墨烯温控浴缸及其制备方法 |
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- 2018-03-23 CN CN201820398224.6U patent/CN208241926U/zh active Active
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