CN212365535U - 一种高强度铜包钢线材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及线材技术领域，具体涉及一种高强度铜包钢线材。包括第一低碳钢芯材、铜包钢层和第一铜包覆层，铜包钢层包括三个第一铜包钢线单元和三个第二铜包钢线单元，第一铜包钢线单元与第二铜包钢线单元间隔围置于第一低碳钢芯材的周向，第一铜包钢线单元包括第二低碳钢芯材和第二铜包覆层，第二铜包钢线单元包括第三铜包覆层和三根第三低碳钢芯材，三根第三低碳钢芯材呈三角形组合叠放；第一铜包覆层包覆于铜包钢层的外表面。本实用新型的高强度铜包钢线材结构新颖，通过三根第三低碳钢芯材组合形成三角形稳定结构的第二铜包钢线单元，并围设于第一低碳钢芯材的外围，提高了线材的强度，不易断裂，保持较佳的线材柔性，实用性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及线材技术领域，具体涉及一种高强度铜包钢线材。
背景技术
铜包钢线材的表层为铜，具有较好的导电性能，而内层为优质碳素钢，集肤效应原理导电，导磁特性优异，电阻远低于钢材、镀锌钢材等常规材料；因而由于其具有良好的信号传输性能和卓越的机械性能被广泛的应用于数据传输等领域。
但目前的铜包钢线材强度相对较弱，容易断裂，导致线材容易损坏而影响正常传输；对此，目前市面上为解决容易断裂的问题一般采用多层包覆结构，如设置绝缘层、合金层、金属层、纤维层、抗氧化层、复合材料层等，但过度包覆却影响线材的柔性，不利于加工使用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种高强度铜包钢线材，该高强度铜包钢线材结构新颖，线材强度较高，不易断裂，保持较佳的线材柔性，实用性高。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种高强度铜包钢线材，该高强度铜包钢线材包括第一低碳钢芯材、铜包钢层和第一铜包覆层，所述铜包钢层包括三个第一铜包钢线单元和三个第二铜包钢线单元，所述第一铜包钢线单元与第二铜包钢线单元间隔围置于所述第一低碳钢芯材的周向，所述第一铜包钢线单元包括第二低碳钢芯材和包覆于所述第二低碳钢芯材外表面的第二铜包覆层，所述第二铜包钢线单元包括第三铜包覆层和设置于所述第三铜包覆层内部的三根第三低碳钢芯材，三根所述第三低碳钢芯材呈三角形组合叠放；所述第一铜包覆层包覆于所述铜包钢层的外表面。
进一步地，所述第二铜包钢线单元中，三根所述第三低碳钢芯材的外周与第三铜包覆层的内壁之间形成第一间隙，所述第一间隙填充有碳纤维颗粒。
进一步地，所述第一铜包钢线单元的外壁、第二铜包钢线单元的外壁、第一铜包覆层的内壁之间形成第二间隙，所述第二间隙填充有碳纤维颗粒。
进一步地，所述第二铜包钢线单元中，三根所述第三低碳钢芯材中的两根第三低碳钢芯材靠近所述第一低碳钢芯材设置，一根第一低碳钢芯材靠近所述第一铜包覆层设置。
进一步地，所述第一铜包覆层的厚度为5-10μm。
进一步地，所述第二铜包覆层的厚度为3-7μm。
进一步地，所述第三铜包覆层的厚度为2-4μm。
进一步地，所述第二铜包钢线单元的横截面成圆形，直径为10-13μm。
进一步地，该高强度铜包钢线材还包括抗氧化层，所述抗氧化层设置于第一铜包覆层的外表面。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的高强度铜包钢线材结构新颖，简单合理，通过三根第三低碳钢芯材组合形成三角形稳定结构的第二铜包钢线单元，并围设于第一低碳钢芯材的外围，一方面提高了第二铜包钢线单元自身的稳定强度，不易变形、断裂，另一方面，三个第一铜包钢线单元与三个第二铜包钢线单元间隔地围设于第一低碳钢芯材的外围，使得三个结构强度较大的第二铜包钢线单元呈三角形地分布，三个第一铜包钢线单元相对于三个第二铜包钢线单元呈倒三角形地分布，两个三角形分布的结构相结合，有效提高了线材的强度，不易断裂，与现有多层包覆结构相比，减少了包覆结构层，保持较佳的线材柔性，实用性高。
附图说明
图1是本实用新型的截面示意图；
图2是本实用新型所述第二铜包钢线单元的截面示意图。
附图标记为：1—第一低碳钢芯材、2—铜包钢层、21—第一铜包钢线单元、211—第二低碳钢芯材、212—第二铜包覆层、22—第二铜包钢线单元、221—第三低碳钢芯材、222—第三铜包覆层、223—第一间隙、23—第二间隙、3—第一铜包覆层、4—抗氧化层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1至附图2对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
见图1至图2，一种高强度铜包钢线材，该高强度铜包钢线材包括第一低碳钢芯材1、铜包钢层2和第一铜包覆层3，所述铜包钢层2包括三个第一铜包钢线单元21和三个第二铜包钢线单元22，所述第一铜包钢线单元21与第二铜包钢线单元22间隔围置于所述第一低碳钢芯材1的周向，所述第一铜包钢线单元21包括第二低碳钢芯材211和包覆于所述第二低碳钢芯材211外表面的第二铜包覆层212，所述第二铜包钢线单元22包括第三铜包覆层222和设置于所述第三铜包覆层222内部的三根第三低碳钢芯材221，三根所述第三低碳钢芯材221呈三角形组合叠放；所述第一铜包覆层3包覆于所述铜包钢层2的外表面。
本实施例的高强度铜包钢线材结构新颖，简单合理，通过三根第三低碳钢芯材221组合形成三角形稳定结构的第二铜包钢线单元22，并围设于第一低碳钢芯材1的外围，一方面提高了第二铜包钢线单元22自身的稳定强度，不易变形、断裂，另一方面，三个第一铜包钢线单元21与三个第二铜包钢线单元22间隔地围设于第一低碳钢芯材1的外围，使得三个结构强度较大的第二铜包钢线单元22呈三角形地分布，三个第一铜包钢线单元21相对于三个第二铜包钢线单元22呈倒三角形地分布，两个三角形分布的结构相结合，有效提高了线材的强度，不易断裂。
另外，三个第一铜包钢线单元21均各自具有第二铜包覆层212，三个第二铜包钢线单元22均各自具有第三铜包覆层222，使得三个第一铜包钢线单元21和三个第二铜包钢线单元22均具有较佳的导电率和传输效率，并结合第一铜包覆层3，提高了线材产品整体的导电率和传输效率。
本实施例与现有多层包覆结构相比，减少了包覆结构层，保持较佳的线材柔性，通过特殊的铜包钢层2结构提高了线材的强度，不易折断，实用性高。
本实施例中，所述第二铜包钢线单元22中，三根所述第三低碳钢芯材221的外周与第三铜包覆层222的内壁之间形成第一间隙223，所述第一间隙223填充有碳纤维颗粒。
本实施例的第二铜包钢线单元22中，通过在第一间隙223内填充碳纤维颗粒，一方面填充后使制得的第二铜包钢线单元22呈圆柱状结构，抗压性能佳，不易变形，传输效果佳，且易于后加工，另一方面碳纤维材料质量轻、导电好，降低纯钢根内芯的铜包钢结构的重量，且柔软、抗张强度高，能有效提高第二铜包钢线单元22的强度，不易折断，并保持柔性，实用性高。
本实施例中，所述第一铜包钢线单元21的外壁、第二铜包钢线单元22的外壁、第一铜包覆层3的内壁之间形成第二间隙23，所述第二间隙23填充有碳纤维颗粒。
本实施例在第二间隙2322中填充碳纤维颗粒，一方面使制得的整体铜包钢线材呈圆柱状结构，抗压强度高，不易变形，且传输效率高，易于后加工；另一方面碳纤维材料质量轻、导电好，且柔软、抗张强度高，能有效提高铜包钢线材的强度，不易折断，并保持柔性，实用性高。
本实施例中，所述第二铜包钢线单元22中，三根所述第三低碳钢芯材221中的两根第三低碳钢芯材221靠近所述第一低碳钢芯材1设置，一根第一低碳钢芯材1靠近所述第一铜包覆层3设置。
本实施例三根第三低碳钢芯材221组合呈三角形结构，三角形具有较高的稳定性，不易变形，能使制得的第二铜包钢线单元22结构稳定，不易受外力而断裂；而进一步地，三根第三低碳钢芯材221的三角形结构中，其中底部的两根第三低碳钢芯材221靠近第一低碳钢芯材1设置，形成每个第二铜包钢线单元22的其中两根第三低碳钢芯材221围设在第一低碳钢芯材1的外围，而剩余的一根第三低碳钢芯材221靠近第一铜包覆层3设置，整体形成多个三角形稳定结构围设在第一低碳钢芯材1的外围，对第一低碳钢芯材1起到包围保护作用，提高线材产品的强度，不易折断，强度高。
本实施例中，所述第一铜包覆层3的厚度为5-10μm；能对三个第一铜包钢线单元21和三个第二铜包钢线单元22起到稳定的包覆作用，使制得的铜包钢层2具有较佳的强度，并保持较佳的导电率和传输效率，保证整体线材的传输效率。更为优选的，所述第一铜包覆层3的厚度为5μm、6μm、8μm、9μm或10μm。
本实施例中，所述第二铜包覆层212的厚度为3-7μm；能使制得的每个第一铜包钢线单元21具有较佳的强度、导电率和传输效率，保证整体线材的传输效率。
本实施例中，所述第三铜包覆层222的厚度为2-4μm；能对三根第三低碳钢芯材221起到稳定的包覆作用，使制得的第二铜包钢线单元22具有较佳的强度，并保持较佳的导电率和传输效率。更为优选的，所述第三铜包覆层222的厚度为2μm、2.5μm、3μm、3.5μm或4μm。
本实施例中，所述第二铜包钢线单元22的横截面成圆形，直径为10-13μm；通过严格控制第二铜包钢线单元22的直径，与第一铜包钢线单元21相结合，使得在第一低碳钢芯材1的外周形成一定厚度的铜包钢层2，结合第二铜包钢线单元22中采用三根第三低碳钢芯材221的三角形稳定结构，有效提高对第一低碳钢芯材1的保护，并提高第二铜包钢线单元22自身的强度，整体提高了线材产品的强度，并保持柔性，加工性能高。更为优选的，所述第二铜包钢线单元22的直径为10μm、11μm、12μm、13μm。
进一步优选的，所述第一铜包钢线单元21的横截面成圆形，直径为6-10μm，第二铜包钢线单元22的直径大于第一铜包钢线单元21的直径，使得第二铜包钢线单元22的三角形稳定结构能起到较佳的增加强度作用；更为优选的，所述第一铜包钢线单元21的直径为6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。
本实施例中，该高强度铜包钢线材还包括抗氧化层4，所述抗氧化层4设置于第一铜包覆层3的外表面；通过设置的抗氧化层4能对第一铜包覆层3起到包覆保护的作用，且提高抗氧化性，避免第一铜包覆层3氧化变色或氧化导致铜的传输效率降低，实用性高；其中优选的，所述抗氧化层4为耐高温防氧化涂料，具有优异的高温强度、抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性，有效阻隔线材与空气直接接触，减慢其氧化速度，延长线材使用寿命，实用性高。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高强度铜包钢线材，其特征在于：该高强度铜包钢线材包括第一低碳钢芯材(1)、铜包钢层(2)和第一铜包覆层(3)，所述铜包钢层(2)包括三个第一铜包钢线单元(21)和三个第二铜包钢线单元(22)，所述第一铜包钢线单元(21)与第二铜包钢线单元(22)间隔围置于所述第一低碳钢芯材(1)的周向，所述第一铜包钢线单元(21)包括第二低碳钢芯材(211)和包覆于所述第二低碳钢芯材(211)外表面的第二铜包覆层(212)，所述第二铜包钢线单元(22)包括第三铜包覆层(222)和设置于所述第三铜包覆层(222)内部的三根第三低碳钢芯材(221)，三根所述第三低碳钢芯材(221)呈三角形组合叠放；所述第一铜包覆层(3)包覆于所述铜包钢层(2)的外表面。
2.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第二铜包钢线单元(22)中，三根所述第三低碳钢芯材(221)的外周与第三铜包覆层(222)的内壁之间形成第一间隙(223)，所述第一间隙(223)填充有碳纤维颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第一铜包钢线单元(21)的外壁、第二铜包钢线单元(22)的外壁、第一铜包覆层(3)的内壁之间形成第二间隙(23)，所述第二间隙(23)填充有碳纤维颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第二铜包钢线单元(22)中，三根所述第三低碳钢芯材(221)中的两根第三低碳钢芯材(221)靠近所述第一低碳钢芯材(1)设置，一根第一低碳钢芯材(1)靠近所述第一铜包覆层(3)设置。
5.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第一铜包覆层(3)的厚度为5-10μm。
6.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第二铜包覆层(212)的厚度为3-7μm。
7.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第三铜包覆层(222)的厚度为2-4μm。
8.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：所述第二铜包钢线单元(22)的横截面成圆形，直径为10-13μm。
9.根据权利要求1所述的一种高强度铜包钢线材，其特征在于：该高强度铜包钢线材还包括抗氧化层(4)，所述抗氧化层(4)设置于第一铜包覆层(3)的外表面。
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