KR20220028925A - Shielding compounds with highly electro conduntive carbon fiber using cobalt based reducing agent - Google Patents

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KR20220028925A KR1020200110571A KR20200110571A KR20220028925A KR 20220028925 A KR20220028925 A KR 20220028925A KR 1020200110571 A KR1020200110571 A KR 1020200110571A KR 20200110571 A KR20200110571 A KR 20200110571A KR 20220028925 A KR20220028925 A KR 20220028925A
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Abstract

The present invention relates to a shielding compound which can be used for shielding electromagnetic waves of cables and includes highly conductive carbon fibers using a cobalt-based reducing agent. The shielding compound according to the present invention is a compound material including carbon fibers having a nickel plating layer formed on the surfaces thereof, and a polymer material mixed with the carbon fibers, wherein the carbon fibers are dipped in a plating solution containing a nickel salt, a complexing agent, a stabilizer and a cobalt-based reducing agent so that the same may be plated with a nickel plating layer on the surfaces thereof, and the compound material has a specific resistance of 2 x 10^-4 Ωcm or less. Since the shielding compound according to the present invention uses a cobalt-based reducing agent, it is possible to realize high conductivity by preventing an increase in specific resistance caused by a phosphorus (P) ingredient. It is also possible to carry out nickel plating at a high content, even when the plating is performed at a lower temperature for a shorter time as compared to the plating using a conventional reducing agent, thereby providing increased plating efficiency.

Description

코발트계 환원제를 사용한 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드{SHIELDING COMPOUNDS WITH HIGHLY ELECTRO CONDUNTIVE CARBON FIBER USING COBALT BASED REDUCING AGENT}Shielding compound with high conductivity carbon fiber using cobalt-based reducing agent {SHIELDING COMPOUNDS WITH HIGHLY ELECTRO CONDUNTIVE CARBON FIBER USING COBALT BASED REDUCING AGENT}

본 발명은 차폐용 컴파운드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블의 전자파 차폐를 위해 사용될 수 있는 코발트계 환원제를 사용한 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드에 관한 것이다.The present invention relates to a shielding compound, and more particularly, to a shielding compound to which a high-conductive carbon fiber using a cobalt-based reducing agent that can be used for electromagnetic wave shielding of a cable is applied.

최근 거의 모든 기기들이 정보처리의 발생, 전달, 저장 등을 위한 전기, 전자 장비들을 탑재하고 최신기기로서의 효능을 향상시키고 있다. 그러나 이러한 전기, 전자 장비의 이용이 증대될수록 기기와 기기 상호간의 전자적 간섭이 커지게 되어, 급기야 전자파 장해라는 커다란 사회문제까지 야기시키고, 심지어 인체에는 심각한 유해성이 있음이 검증되어 높은 관심을 불러일으키고 있다.Recently, almost all devices are equipped with electrical and electronic devices for generating, transmitting, and storing information, and improving their effectiveness as the latest devices. However, as the use of these electrical and electronic equipment increases, the electromagnetic interference between the devices increases, and eventually causes a great social problem of electromagnetic interference, and even the serious harm to the human body has been verified and aroused high interest. .

전자파란 전기 사용으로 발생하는 에너지의 형태로써, 라디오파, 마이크로웨이브, 적외선, 자외선, X선, 감마선에 이르기까지 에너지의 크기에 따라 다양한 명칭으로 불리고 있다. 특히, 현대 거의 모든 기기들이 정보처리의 발생, 전달, 저장 등을 위한 전기전자 장비/부품을 탑재하고 있어 전기전자 장비가 점차 복잡화, 중복화됨에 따라 상호간 전자기적 간섭 또는 노이즈 등으로 인한 신호품질 저하 및 기기 오작동에 대한 우려는 갈수록 높아지고 있다.Electromagnetic waves are a form of energy generated by the use of electricity, and are called by various names depending on the size of energy ranging from radio waves, microwaves, infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, and gamma rays. In particular, almost all modern devices are equipped with electrical and electronic equipment/parts for information processing generation, transmission, storage, etc., and as electrical and electronic equipment becomes more complex and redundant, signal quality deteriorates due to mutual electromagnetic interference or noise And concerns about device malfunction are increasing.

일반적으로 차량에는 다수의 안테나가 들어가고 있으며, 커넥티드카나 자율주행차의 경우 더 많은 안테나를 필요로 하고, 초고속 통신을 위한 이더넷이 차량에 도입되는 시점에는 더욱 고사양 차폐가 요구되고 있다. 즉, 자동차의 전장화 추세에 따른 EMI 차폐 쇼티지 발생 가능성이 높은 것으로 관측하고 있어 전자파 차폐에 대한 중요성이 점차 늘어가고 있다.In general, a large number of antennas are included in a vehicle, and more antennas are required for a connected car or autonomous vehicle, and higher-spec shielding is required when Ethernet for high-speed communication is introduced into a vehicle. In other words, it is observed that the possibility of EMI shielding shortage due to the trend of electrification of automobiles is high, and therefore the importance of electromagnetic wave shielding is gradually increasing.

또한, 최근에는 운전자의 안전성, 편의성 증대와 함께 차량의 연비개선을 위해 고출력 전장품과 운전보조장치(ADAS)와 같은 지능형 안전시스템들을 적용함에 따라 기존의 12V 전기시스템이 한계에 도달하여 48V 전기시스템에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 사용전력 증가에 기인한 전자파 방출량 증대는 전장품 오작동 유발 등 위험성 역시 내포하고 있어 자동차 내 전자파 차폐에 대한 중요성은 갈수록 커지고 있다.In addition, in recent years, as intelligent safety systems such as high-output electrical components and driving assistance systems (ADAS) are applied to improve the fuel efficiency of vehicles as well as to increase driver safety and convenience, the existing 12V electric system has reached its limit and is not applied to the 48V electric system. There is a growing need for this, and the increase in the amount of electromagnetic wave emitted due to the increase in power consumption also includes risks such as malfunction of electrical equipment, so the importance of electromagnetic wave shielding in automobiles is increasing.

전자파 차폐 성능에 영향을 미치는 주요 인자로는 주파수 및 소재의 길이, 단면적 등 복합적인 요소로, 충분한 차폐효과를 기대하기 위해서는 낮은 체적고유저항, 즉, 소재의 높은 전기전도성과 관련된다.The main factors affecting the electromagnetic wave shielding performance are complex factors such as frequency, material length, and cross-sectional area. In order to expect a sufficient shielding effect, it is related to low volume resistivity, that is, high electrical conductivity of the material.

기존에는 고전도성 탄소섬유 제조기술로 주로 금속도금 용액 내 니켈-인(P) 합금을 탄소섬유 표면에 부착시키는 탄소섬유 니켈 무전해 도금을 이용하였으나, 합금 중 인(P) 함량이 증가함에 따라 비저항이 도리어 상승하여 전도성이 저감 요인으로 작용하는 문제가 있었다.Conventionally, as a high-conductivity carbon fiber manufacturing technology, carbon fiber nickel electroless plating was mainly used to attach a nickel-phosphorus (P) alloy in a metal plating solution to the carbon fiber surface. However, as the phosphorus (P) content in the alloy increases, the specific resistance On the contrary, there was a problem that the conductivity was increased as a factor of reduction.

한편, 고전도성 탄소섬유는 내열성, 화학적 안정성, 전기전도성, 전자파 차폐성 유연성 등의 우수한 특성을 가지고 있다.On the other hand, highly conductive carbon fibers have excellent properties such as heat resistance, chemical stability, electrical conductivity, electromagnetic wave shielding flexibility, and the like.

고전도성 탄소섬유를 제조하는 방법으로 무전해 도금이 가장 많이 사용되는데 무전해 도금의 경우 우수한 차폐 효과를 가질 뿐만 아니라 섬유표면에 일정한 두께의 도금층을 형성시키는 장점이 있다.Electroless plating is the most used method for manufacturing high-conductivity carbon fibers. In the case of electroless plating, it not only has an excellent shielding effect, but also has the advantage of forming a plating layer of a certain thickness on the fiber surface.

하지만 종래의 무전해 도금법(한국등록특허 제10-0486962호)은, 금속염과 환원제 및 착화제가 공존하는 금속도금용액으로 탄소섬유를 화학적 환원에 의해 니켈 도금 처리하여 탄소섬유 표면에 나노크기의 니켈-인 합금을 도입함으로써, 일정한 두께의 피막을 형성하도록 하여, 탄소섬유의 전도성을 향상시키는 방법이었으나, 합금 중 인함량이 증가함에 따라 비저항이 도리어 상승하여 탄소섬유의 전도성이 감소하는 문제가 발생하였다.However, in the conventional electroless plating method (Korean Patent No. 10-0486962), the carbon fiber is nickel-plated by chemical reduction with a metal plating solution in which a metal salt, a reducing agent, and a complexing agent coexist, so that the nano-sized nickel- It was a method of improving the conductivity of carbon fibers by forming a film of a certain thickness by introducing a phosphorus alloy. However, as the phosphorus content in the alloy increased, the specific resistance increased, resulting in a decrease in the conductivity of the carbon fibers.

따라서, 탄소섬유를 적용한 자동차용 차폐케이블의 적합 수준의 전자파 차폐 성능을 구현하기 위해서는 현재 약 1×10-3(Ω·cm) 수준의 탄소섬유 비저항을 더욱 낮추기 위한 고전도성 탄소섬유 제조 기술이 필요하다.Therefore, in order to realize the electromagnetic wave shielding performance of a suitable level of shielding cable for automobiles to which carbon fiber is applied, a high-conductivity carbon fiber manufacturing technology is required to further lower the carbon fiber specific resistance of about 1×10 -3 (Ω cm) level. Do.

아울러, 종래의 자동차용 차폐케이블은 금속선 또는 금속테이프를 이용하여 편조나 테이핑 공정에 의해 제조되어 왔으며, 이는 고밀도 금속의 사용으로 인해 유연성이 떨어지고 무겁다는 문제점을 가지고 있다. 실제로 최근 자동차 업계에서는 제조단가를 절감하기 위한 저가 케이블 개발과 함께 자동차 제조공정 시간 단축 및 작업자 편의성 향상을 위해 유연성이 확보된 케이블 소재가 요구되고 있다. 또한, 전체 중량의 약 10~15%을 차지하고 있는 케이블에 대한 경량화가 중점 개발사항이다.In addition, conventional shielding cables for automobiles have been manufactured by braiding or taping processes using metal wires or metal tapes, which have a problem in that flexibility is poor and heavy due to the use of high-density metal. In fact, recently, in the automobile industry, flexible cable materials are required to shorten the manufacturing process time of automobiles and improve worker convenience along with the development of low-cost cables to reduce manufacturing costs. In addition, the weight reduction of the cable, which accounts for about 10 to 15% of the total weight, is a key development.

게다가, 전세계적으로 탈가솔린 추세에 맞춰 HV/HEV 개발이 활발해짐에 따라 내연기관의 경우 자동차 무게 대비 약 5%(20kg) 수준이었던 케이블 사용이 HV/HEV로 이동함에 따라 약 10~15%(40~45kg) 수준으로 약 2배 이상 많이 사용되고 있다. 이는, 케이블의 사용량 증가에 따른 전자파 간섭 증가 우려뿐만 아니라 연비향상과 직접적으로 연관되기 때문에 기존 금속 차폐 케이블에서 나아가 경량화 된 차폐 케이블 개발은 필수적이다.In addition, as HV/HEV development is active in line with the global trend of degassing, in the case of internal combustion engines, the use of cables, which used to be about 5% (20kg) of the vehicle weight, is about 10~15% ( 40~45kg), which is used more than twice as often. Since this is directly related to fuel efficiency improvement as well as concerns about increased electromagnetic wave interference due to the increase in cable usage, it is essential to develop a lightweight shielded cable in addition to the existing metal shielded cable.

대한민국 공개특허 10-2018-0118948호(2018.10.05 출원)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0118948 (filed on October 5, 2018)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해, 인을 함유하지 아니한 코발트계 환원제를 사용하여 고전도성 탄소섬유를 제공함으로써 본 발명을 성공적으로 완성하게 되었다. 결국, 본 발명의 목적은 코발트계 환원제를 사용한 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention has been successfully completed by providing a high-conductivity carbon fiber using a cobalt-based reducing agent that does not contain phosphorus. After all, it is an object of the present invention to provide a shielding compound to which a high-conductivity carbon fiber using a cobalt-based reducing agent is applied.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 표면에 니켈 도큼층이 형성되는 탄소섬유 및 탄소섬유와 혼합되는 고분자 물질을 포함하는 컴파운드재로서, 탄소섬유는 니켈 염, 착화제, 안정제 및 코발트계 환원제를 포함하는 도금액에 침지되어 니켈 도금층이 표면에 도금되고, 컴파운드재의 비저항은 2 X 10-4 Ωcm 이하가 될 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention is a compound material comprising a carbon fiber having a nickel layer formed on the surface and a polymer material mixed with the carbon fiber, wherein the carbon fiber is a nickel salt, a complexing agent, a stabilizer and a cobalt-based The nickel plating layer is plated on the surface by being immersed in a plating solution containing a reducing agent, and the specific resistance of the compound material may be 2 X 10 -4 Ωcm or less.

본 발명에 따른 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드는, 코발트계 환원제를 사용함으로써 인(P) 성분에 의한 비저항의 상승을 방지하여 높은 전도성을 가질 수 있으며, 종래의 환원제를 사용하는 것에 비해 짧은 시간과 낮은 온도에서 도금하더라도 높은 함량의 니켈을 도금시킬 수 있어 도금의 효율이 높아진다.The shielding compound to which the high-conductivity carbon fiber according to the present invention is applied can have high conductivity by using a cobalt-based reducing agent to prevent an increase in specific resistance due to the phosphorus (P) component, and is shorter than using a conventional reducing agent. Even when plating at a low temperature and time, a high content of nickel can be plated, increasing the plating efficiency.

도 1은 기존의 자동차용 하네스 케이블의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 코발트계 환원제를 사용한 고전도성 차폐 컴파운드가 적용된 케이블의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고전도성 탄소섬유 적용 차폐 케이블의 차폐 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 고전도성 차폐 컴파운드가 적용된 차폐 케이블의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 차폐용 컴파운드를 이용한 차폐 케이블 제작 공정을 나타낸 도면이다.
도 6은 차폐재료의 임피던스에 의해 발생되는 심선의 유도전압을 나타내는 도면이다.
도 7은 케이블의 내부 심선에 발생되는 유도전압을 나타내는 도면이다.
도 8은 차폐재료에 의한 표면전달 임피던스를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing the structure of a conventional automobile harness cable.
2 is a view showing the structure of a cable to which a high-conductivity shielding compound using a cobalt-based reducing agent according to the present invention is applied.
3 is a view for explaining the shielding principle of the high-conductive carbon fiber applied shielding cable according to the present invention.
4 is a view showing a manufacturing process of a shielding cable to which a high-conductivity shielding compound according to the present invention is applied.
5 is a view showing a shielding cable manufacturing process using a shielding compound according to the present invention.
6 is a diagram illustrating an induced voltage of a core wire generated by an impedance of a shielding material.
7 is a diagram illustrating an induced voltage generated in an inner core of a cable.
8 is a view showing the surface transfer impedance by the shielding material.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the technical features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 코발트계 환원제를 사용하는 고전도성 차폐 컴파운드를 제공한다.The present invention provides a high-conductivity shielding compound using a cobalt-based reducing agent.

구체적으로, 본 발명은 니켈 염, 착화제, 안정제 및 코발트계 환원제를 포함하는 도금액에 탄소섬유 컴파운드를 침지함으로써 탄소섬유에 니켈을 도금하는 고전도성 탄소섬유 차폐 컴파운드를 제공할 수 있다.Specifically, the present invention can provide a high-conductivity carbon fiber shielding compound for plating nickel on carbon fibers by immersing the carbon fiber compound in a plating solution containing a nickel salt, a complexing agent, a stabilizer and a cobalt-based reducing agent.

본 발명에 있어서, 상기 무전해 니켈 도금용액의 주성분인 니켈 염으로는 NiSO4·6H2O가 바람직하다. NiSO4·6H2O는 낮은 온도에서 도금속도가 빠른 효과가 있기 때문이다. 상기 환원제로는 인이 첨가되지 않는 코발트(Co)계 환원제가 바람직하다. 코발트계 환원제는 종래의 환원제와는 달리 인(P)이 포함되지 않아 인 성분에 의한 비저항의 상승을 방지하는 효과가 있기 때문이다. 코발트계 환원제로는 구체적으로 CoSO4·7H2O 또는 코발트-에틸렌디아민(ethylenediamine) 착화합물을 사용할 수 있다. 착화제로는 NaC6H5O7를 사용할 수 있다. 착화제로 NaC6H-O7을 사용하였을 경우 염의 빠른 환원속도를 억제할 수 있다. 또한 안정제로 Pb(NO3)2을 사용할 수 있다. 안정제로 Pb(NO3)2를 사용할 경우 욕의 분해 방지, 조악한 니켈 석출 방지, 도금조의 석출 방지의 효과가 있다.In the present invention, as the nickel salt, which is a main component of the electroless nickel plating solution, NiSO 4 ·6H 2 O is preferable. This is because NiSO 4 ·6H 2 O has the effect of a fast plating rate at a low temperature. The reducing agent is preferably a cobalt (Co)-based reducing agent to which phosphorus is not added. This is because, unlike conventional reducing agents, the cobalt-based reducing agent does not contain phosphorus (P), and thus has an effect of preventing an increase in specific resistance due to the phosphorus component. Specifically, as the cobalt-based reducing agent, CoSO 4 ·7H 2 O or cobalt-ethylenediamine complex compound may be used. As the complexing agent, NaC 6 H 5 O7 may be used. When NaC 6 HO 7 is used as a complexing agent, a fast reduction rate of the salt can be suppressed. In addition, Pb(NO 3 ) 2 may be used as a stabilizer. When Pb(NO 3 ) 2 is used as a stabilizer, there are effects of preventing decomposition of the bath, preventing coarse nickel precipitation, and preventing precipitation of the plating bath.

또한, 도금액의 온도는 30 ~ 90℃가 바람직하다. 30℃ 미만에서는 화학적 환원반응이 일어나기 어려우며, 90℃를 초과하면 섬유표면이 손상되어 섬유자체가 타버리는 현상이 발생될 수 있기 때문이다.In addition, the temperature of the plating solution is preferably 30 ~ 90 ℃. If the temperature is less than 30 ℃, the chemical reduction reaction is difficult to occur, and if it exceeds 90 ℃, the fiber surface may be damaged and the fiber itself may be burned.

또한, 본 발명에 있어서, 탄소섬유의 도금액 침지 시간은 1 ~ 30 분이 바람직하다. 1 분 미만에서는 자가촉매 반응시간이 너무 짧은 관계로 섬유 표면에 생성되는 니켈 피막의 양이 적기 때문에 바람직하지 못하며 30분을 초과하면 피막의 양이 급격히 상승하여 가공성이 떨어지기 때문에 부적합하다.In addition, in the present invention, the carbon fiber is preferably immersed in the plating solution for 1 to 30 minutes. Less than 1 minute is undesirable because the amount of nickel film formed on the fiber surface is small due to the autocatalytic reaction time being too short.

상기와 같이 도금액 온도와 도금액 침지 시간의 조절에 의해 니켈 도금막의 두께 및 니켈 도금양의 조절이 가능하다.As described above, it is possible to control the thickness of the nickel plating film and the amount of nickel plating by controlling the plating solution temperature and the plating solution immersion time.

상기 탄소섬유 컴파운드를 도금액에 침지시키기 전에 염화주석(SnCl2) 또는 염화팔라듐(PdCl2)으로 활성화시킬 수 있다.Before the carbon fiber compound is immersed in the plating solution, it may be activated with tin chloride (SnCl 2 ) or palladium chloride (PdCl 2 ).

이 과정에 의해 주석 또는 팔라듐 핵이 탄소 표면에 형성되며 이러한 핵은 금속 석출을 촉매화 시키는 역할을 하게 된다.By this process, tin or palladium nuclei are formed on the carbon surface, and these nuclei serve to catalyze metal precipitation.

본 발명에 있어서, 탄소섬유 컴파운드 표면에 도금되는 니켈 막의 두께는 0.08 ~ 6.0㎛인 것이 바람직하다. 0.08㎛미만에서는 금속막이 너무 얇아 전기전도성을 측정하기 어려울 뿐 아니라, 도금 시 탄소섬유 컴파운드 표면을 보호하기 어려운 문제가 발생하는 문제가 있을 수 있기 때문이다. 그리고 6.0㎛를 초과할 경우에는 금속막이 과도하게 두꺼워져서 탄소섬유 컴파운드의 우수한 성질을 잃어버릴 뿐만 아니라 가공성이 떨어지는 현상이 발생하기 때문에 부적합하다.In the present invention, the thickness of the nickel film plated on the surface of the carbon fiber compound is preferably 0.08 ~ 6.0㎛. If the thickness is less than 0.08㎛, it is difficult to measure electrical conductivity because the metal film is too thin, and there may be a problem in that it is difficult to protect the surface of the carbon fiber compound during plating. And if it exceeds 6.0㎛, the metal film is excessively thick, and not only loses the excellent properties of the carbon fiber compound, but also deteriorates workability, so it is not suitable.

또한, 니켈 함량은 5 ~ 60 중량%가 적합하다. 니켈의 함량이 5 중량% 미만일 경우 탄소섬유 컴파운드의 고른 전도성을 얻기 힘든 문제가 있을 수 있으며, 60 중량%를 초과할 경우 섬유의 성질을 잃어버리는 문제가 있을 수 있기 때문이다.In addition, the nickel content is preferably 5 to 60% by weight. If the content of nickel is less than 5% by weight, there may be a problem in that it is difficult to obtain even conductivity of the carbon fiber compound, and if it exceeds 60% by weight, there may be a problem of losing the properties of the fiber.

또한, 상기 무전해 도금된 고전도성 탄소섬유 컴파운드의 비저항은 2 ×10-4Ωcm 이하인 것이 바람직하다. 2 ×10-4Ωcm을 초과할 경우 전도성이 너무 낮아 충전물로 사용하기 힘들기 때문이다.In addition, the specific resistance of the electroless-plated high-conductive carbon fiber compound is preferably 2 × 10 -4 Ωcm or less. If it exceeds 2 × 10 -4 Ωcm, it is difficult to use as a filler because the conductivity is too low.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

본 발명의 고전도성 탄소섬유 차폐 컴파운드가 적용됨에 따라, 기존 구리 또는 주석도금 연동선 편조 차폐층(Shield)과 PVC 외피(Jacket)의 이중으로 이루어진 케이블의 구조가 모제(Polymer)와 차폐용 필러(Conductive Filler)가 혼합된 고전도성 탄소섬유 차폐 컴파운드의 단일 구조로 대체될 수 있다.As the high-conductivity carbon fiber shielding compound of the present invention is applied, the structure of the cable made of a double of the existing copper or tin-plated annealed copper wire braided shield layer (Shield) and PVC jacket (Jacket) is a polymer and a shielding filler ( Conductive filler) can be replaced with a single structure of a mixed high-conductive carbon fiber shielding compound.

도 2는 본 발명의 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드에 의해 제조된 차폐 케이블의 구조를 도시한다.Figure 2 shows the structure of a shielding cable manufactured by the shielding compound to which the high-conductivity carbon fiber of the present invention is applied.

도 2와 같이, 케이블은 도체(Power Conductor, 10)의 외면에 절연체(Insulation, 20)가 형성되고, 절연체의 외부에 탄소섬유 컴파운드를 포함하는 차폐층(Shield) 및 외피(Jacket)로 이루어진 보호층(30)의 구조를 갖는다.As shown in Figure 2, the cable has an insulator (Insulation, 20) formed on the outer surface of the conductor (Power Conductor, 10), and a shield comprising a carbon fiber compound on the outside of the insulator and a protection made of a jacket (Jacket) It has a structure of layer 30 .

도 3은 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드로 제작된 차폐 케이블의 차폐 원리를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the shielding principle of a shielding cable made of a shielding compound to which a high-conductivity carbon fiber is applied.

도 3과 같이, 전자파 발생원(Electromagnetic Resource)에서 발생된 전기자기파(Electromagnetic wave)가 차폐재(EMI Material)에 의해 차단(Reflection) 및 흡수(Absorption)되는데, 폴리머에 포함된 차폐용 필러(Conductive filler)에 의해 차폐 작용이 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.As shown in FIG. 3 , an electromagnetic wave generated from an electromagnetic resource is reflected and absorbed by an EMI material, and a conductive filler contained in a polymer ), the shielding action can be effectively achieved.

도 4는 종래의 편조 공정과 본 발명에 따른 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드의 압출 공정을 나타낸 도면이다.4 is a view showing the conventional braiding process and the extrusion process of the shielding compound to which the high-conductivity carbon fiber according to the present invention is applied.

여기서, 케이블 제조 공정 중 가장 심한 병목 공정(공정속도 1~5m/min)인 금속 연동선 편조 공정 대신, 고전도성 탄소섬유 차폐 컴파운드를 적용한 압출 공정(공정속도 40m/min)으로 변경하게 되면 공정 라인 선속 증가로 인한 생산성이 향상될 수 있다.Here, instead of the metal annealed wire braiding process, which is the most severe bottleneck process (process speed 1 to 5 m/min) in the cable manufacturing process, when changing to the extrusion process (process speed 40 m/min) applying a high-conductivity carbon fiber shielding compound, the process line Productivity can be improved by increasing the ship speed.

도 5는 본 발명에 따른 차폐용 컴파운드를 이용한 차폐 케이블 제작 공정을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a shielding cable manufacturing process using a shielding compound according to the present invention.

도 5에 따르면 신선 공정, 집합(Bunching) 공정, 압출 공정, 조사가교 공정, 테이핑 공정 및 쉬이스 공정을 통해 케이블을 제조할 수 있다.According to FIG. 5 , a cable may be manufactured through a wire drawing process, a bunching process, an extrusion process, an irradiation crosslinking process, a taping process, and a sheath process.

다음의 표는 케이블용 차폐제의 종류를 나타낸다.The following table shows the types of shielding materials for cables.

구 분division 금속 차폐편조metal shield braid 금속 차폐테이프metal shielding tape 고전도성 탄소섬유high conductivity carbon fiber
차폐선shield
고전도성 탄소섬유high conductivity carbon fiber
차폐컴파운드shielding compound
차폐성능Shielding performance 높음height 낮음lowness 매우 높음very high 높음height 재료비 변동material cost fluctuations 유동적fluid 안정적stable 안정적stable 안정적stable 내구성능durability 낮음lowness 낮음lowness 매우 높음very high 높음height 중 량weight 매우 무거움very heavy 가벼움lightness 가벼움lightness 매우 가벼움very light 생산성productivity 중간middle 빠름speed 중간middle 매우 빠름very fast

한편, 전자기파(또는 전자파)는 전기가 흐를 때 그 주위에 전기장과 자기장이 발생하는데, 그 세기가 주기적으로 바뀌면서 발생하는 파동을 의미하며, 전자파는 통신을 비롯한 의료, 기계 등 다양한 분야에 사용되어 전자파로 인한 장해가 발생하기도 한다.On the other hand, electromagnetic waves (or electromagnetic waves) generate electric and magnetic fields around them when electricity flows, and refer to waves that occur as the strength changes periodically. Disturbances may occur as a result.

전자파의 장해는 자연적 또는 인위적으로 발생될 수 있으며, 전자파 장해 현상으로 인해 신호의 왜곡이 발생하게 된다.Electromagnetic interference may occur naturally or artificially, and signal distortion occurs due to electromagnetic interference.

전자파 장해에 대한 대책으로는 접지 기법, 필터링 기법, 차폐기법, 전자파 흡수 기법이 있으며 전력 케이블은 접지 기법이나 차폐 기법을 주로 사용한다.There are grounding technique, filtering technique, shielding technique, and electromagnetic wave absorption technique as countermeasures against electromagnetic interference, and the grounding technique or shielding technique is mainly used for power cables.

EV/HEV용 케이블의 차폐란 전력이 흐르는 중심 도체를 다른 전도성 물질로 둘러싸서 전자파 방출을 줄이고, 전자파에 대한 내성을 올린다.Shielding of EV/HEV cables means that the central conductor through which power flows is surrounded by another conductive material to reduce electromagnetic wave emission and increase immunity to electromagnetic waves.

도 6은 차폐재료의 임피던스에 의해 발생되는 심선의 유도전압을 나타내는 도면이다. 도 6을 참고하면, 케이블 차폐효과(SE)는 차폐재료의 Impedance의 값에 따라 내부 심선에 유도전압이 발생된다.6 is a diagram illustrating an induced voltage of a core wire generated by an impedance of a shielding material. Referring to FIG. 6 , in the cable shielding effect (SE), an induced voltage is generated in the inner core wire according to the value of the impedance of the shielding material.

도 7은 케이블의 내부 심선에 발생되는 유도전압을 나타내는 도면이다. 상기한 바에 따른 원리에 의하여 차폐재료를 케이블 하네스에 적용하여 차폐효과를 유도해 보면 케이블의 차폐재료는 완전한 차폐가 아니므로, 도 7과 같이 유도전압이 유기된다.7 is a diagram illustrating an induced voltage generated in an inner core of a cable. When the shielding effect is induced by applying the shielding material to the cable harness according to the principle as described above, since the shielding material of the cable is not completely shielded, the induced voltage is induced as shown in FIG. 7 .

이러한 유기전압은 표면전류의 변화에 따라 내부 도체에 굴곡이 심한 외부 전자기파를 인가하므로 쉴드층의 표면 임피던스는 매우 중요한 값이며 각주파수에 따른 Impedance는 일정하면서도 미소한 값일수록 차폐효과는 좋아진다. 케이블 하네스의 차폐효과는 표면전달 임피던스 값을 이용하여 구할 수 있다. Since this induced voltage applies an external electromagnetic wave with severe curvature to the inner conductor according to a change in the surface current, the surface impedance of the shield layer is a very important value. The shielding effect of the cable harness can be calculated using the surface transfer impedance value.

도 8은 차폐재료에 의한 표면전달 임피던스를 나타내는 도면이다. 도 8과 같이, 차폐표면 △X에 전류 I 가 흐를 경우를 가정하면 차폐는 완전한 차폐가 아니기 때문에 심선에는 유기전압 △V가 유기된다. 위의 두 변수를 이용하여 표면전달 임피던스 Zt를 다음과 같이 구할 수 있다.8 is a view showing the surface transfer impedance by the shielding material. As shown in FIG. 8, assuming that a current I flows through the shielding surface ΔX, since the shielding is not a complete shielding, an induced voltage ΔV is induced in the core wire. Using the above two variables, the surface transfer impedance Zt can be obtained as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

다음으로, 표면전달 임피던스 Zt와 차폐효과 SE의 관계식을 유도하기 위하여 R. Martin의 표면전달 임피던스 식을 이용한다.Next, R. Martin's surface transfer impedance equation is used to derive the relation between the surface transfer impedance Z t and the shielding effect SE.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, K는 Zg/Z01이고, Z01는 전송선 #1의 특성 임피던스이며, Z02는 전송선 #2의 특성 임피던스이고, Zg는 신호 전원의 임피던스이며, l은 케이블의 길이이고, 는 반사계수이며, p 11은 전송선 #1에서 가까운 부분에서의 반사계수이고, p 12는 전송선 #1에서 먼 부분에서의 반사계수이며, p 21은 전송선 #2에서 가까운 부분에서의 반사계수이고, p 21는 전송선 #2에서 먼 부분에서의 반사계수이며, ε는 케이블 도체 주변의 상대 유전율이고, d는 케이블 직경이며, h는 지면위 케이블 높이이다.where K is Z g /Z 01 , Z 01 is the characteristic impedance of transmission line #1, Z 02 is the characteristic impedance of transmission line #2, Z g is the impedance of the signal power source, l is the length of the cable, and is is the reflection coefficient, p 11 is the reflection coefficient at the portion close to transmission line #1, p 12 is the reflection coefficient at the portion far from transmission line #1, p 21 is the reflection coefficient at the portion close to transmission line #2, p 21 is the reflection coefficient at the far part of transmission line #2, ε is the relative permittivity around the cable conductor, d is the cable diameter, and h is the cable height above the ground.

케이블 차폐효과(Shielding Effectiveness)의 정의 식은 다음과 같다.The definition of cable shielding effectiveness is as follows.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
,
Figure pat00003
,

Figure pat00004
Figure pat00004

표면전달 임피던스는 다음과 같이 나타낼 수 있다.The surface transfer impedance can be expressed as

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00005
,
Figure pat00005
,

또는

Figure pat00006
로 나타낼 수 있다.or
Figure pat00006
can be expressed as

상기 식에 대수식을 변환시키면 아래와 같이 된다.Converting the algebraic expression to the above formula, it becomes as follows.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00007
Figure pat00007

케이블은 지면 위에서 사용하기 때문에 전송선 #1의 특성 임피던스 ZO1은 다음과 같다.Since the cable is used on the ground, the characteristic impedance Z O1 of transmission line #1 is as follows.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00008
Figure pat00008

케이블 주변이 공기로 차 있을 경우 ε은 1이 되며, ZO1은 약 50 Ω, ZO2는 케이블 구조에 따라 약 30Ω 정도 된다. 이를 위식에 대입하면,When the periphery of the cable is filled with air, ε becomes 1, Z O1 is about 50 Ω, and Z O2 is about 30 Ω depending on the cable structure. Substituting this into the above equation,

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00009
Figure pat00009

차폐효과 SE와 표면전달 임피던스 Zt는 서로 역 비례하고 길이 l 이 증가하면차폐효과는 점점 감소함을 알 수 있다. It can be seen that the shielding effect SE and the surface transfer impedance Zt are inversely proportional to each other, and as the length l increases, the shielding effect gradually decreases.

케이블의 차폐를 위한 재료로써, 현재는 구리나 알루미늄과 같은 전도성이 높으면서 경제성을 갖춘 소재를 사용하고 있다.As a material for shielding cables, materials with high conductivity and economical efficiency such as copper or aluminum are currently used.

케이블의 차폐케이블은 주로 자동차, 항공기, 및 선박과 같은 좁은 공간에 많은 전자파가 발생하는 곳에 사용되며, 이러한 특수한 사용처의 경우, 높은 유연성, 가벼운 중량 등 물성이 요구된다.The shielded cable of the cable is mainly used where a lot of electromagnetic waves are generated in a narrow space such as automobiles, aircraft, and ships, and in this special use case, high flexibility and light weight are required.

현재 주로 차폐제로 사용되는 소재인 구리나 알루미늄의 경우, 금속으로써 높은 전도성에 비해 낮은 유연성, 무거운 중량 등으로 문제가 발생하게 된다.In the case of copper or aluminum, which are currently mainly used as shielding materials, problems occur due to low flexibility and heavy weight compared to high conductivity as a metal.

한편, 탄소섬유는 기본적으로 탄소가 95%이상으로 이루어져있기 때문에 높은 인장강도와 전기전도도를 보유하고 있으며, 저밀도에 의한 중량이 낮고, 낮은 직경으로 인한 높은 유연성을 보유한 소재이다.On the other hand, carbon fiber has high tensile strength and electrical conductivity because it is basically composed of more than 95% of carbon, and is a material with low weight due to low density and high flexibility due to low diameter.

탄소섬유의 전기전도도는 탄소섬유 제조 시 섬유 내 탄소함량에 가장 크게 의존하는데 탄소섬유 안에 산소, 질소 및 황과 같은 헤테로원자가 많을수록 탄소의 전기전도도는 감소하게 되며 특히 탄소섬유 표면에 이물질이 많아질수록 전기전도도는 감소되며 구조상으로는 이방성 탄소섬유가 등방성 탄소섬유에 비해 높은 전기전도도를 갖는 것으로 보고되고 있다.The electrical conductivity of carbon fiber depends the most on the carbon content in the fiber when manufacturing carbon fiber. The more heteroatoms such as oxygen, nitrogen and sulfur in the carbon fiber, the more the electrical conductivity of carbon decreases. The electrical conductivity is reduced, and structurally, it is reported that anisotropic carbon fibers have higher electrical conductivity than isotropic carbon fibers.

탄소섬유 자체가 전기전도도를 보유하고 있지만 목적에 따라 더 높은 전기전도도를 필요로 하는데, 이는 전해 및 무전해 도금법을 이용하여 특성을 부여하기도 한다.Although carbon fiber itself has electrical conductivity, higher electrical conductivity is required depending on the purpose, which is sometimes given characteristics by using electrolytic and electroless plating methods.

탄소섬유는 그 자체가 가지는 높은 강도와 전도성 등의 특성으로 흡착제, 또는 고분자 물질의 특성 향상을 위한 충전물질 등으로 많이 사용되어 왔으며, 이러한 특성을 지닌 탄소섬유는 표면을 개질할 경우, 고분자 매트릭스와 탄소섬유와의 결합력이 높아져 복합재료의 물리적 특성이 향상되거나, 흡착특성 향상되는 등 더욱 향상된 효과가 나타날 수 있어 여러 가지 탄소섬유의 표면을 개질하는 방안들이 제시되어 왔다.Carbon fiber has been widely used as an adsorbent or a filling material to improve the properties of polymer materials due to its high strength and conductivity. Various methods for modifying the surface of carbon fibers have been proposed because the bonding strength with carbon fibers is increased, so that the physical properties of the composite material are improved or the adsorption properties are improved.

종래의 발명은 기존 탄소섬유의 비저항을 니켈의 무전해 도금 표면처리를 통해 현저히 낮춤으로써 전도성을 크게 향상시킬 수 있는 기술이다. 기존 Sodium hypophosphite, monohydrate (NaH2PO2·H2O)과 같이 인(P)을 포함한 환원제를 주로 사용해 왔는데 니켈이 코팅되면서 인이 잔류하여 비저항을 상승시키는 요인이 된다. 이에 따라 환원제를 CoSO4·7H2O 또는 Tris(etheylenediamine) cobalt(Ⅲ) chloride 착화합물 등의 코발트계 환원제로 대체해 줌으로써 비저항 상승을 저하시켜 고전도성 탄소섬유 제조가 가능하다. 또한, 기존의 환원제를 사용하는 것에 비해 짧은 시간과 낮은 온도 조건에서 높은 함량의 니켈을 도입할 수 있어 금속 도금의 효율을 향상시킬 수 있다.The conventional invention is a technology that can significantly improve conductivity by significantly lowering the specific resistance of carbon fibers through nickel electroless plating surface treatment. Existing reducing agents including phosphorus (P) such as sodium hypophosphite and monohydrate (NaH 2 PO 2 ·H 2 O) have been mainly used, but as nickel is coated, phosphorus remains and increases the resistivity. Accordingly, by replacing the reducing agent with a cobalt-based reducing agent such as CoSO 4 ·7H 2 O or Tris(etheylenediamine) cobalt(III) chloride complex, it is possible to reduce the increase in specific resistance and manufacture high-conductivity carbon fibers. In addition, it is possible to introduce a high content of nickel in a shorter time and a lower temperature condition than using a conventional reducing agent, thereby improving the efficiency of metal plating.

아래의 표는 코발트계 환원제 사용에 따른 니켈도입 효율 향상 및 비저항 감소를 나타낸 표이다.The table below shows the improvement of nickel introduction efficiency and reduction of specific resistance according to the use of a cobalt-based reducing agent.

No.No. 환원제reducing agent 시간(분)hours (minutes) 온도(temperature( oo C)C) 니켈함량(%)Nickel content (%) 비저항(Ω·cm)Specific resistance (Ω cm) 1One 코발트-에틸렌디아민 착화합물Cobalt-ethylenediamine complex 1One 3030 55 9.18×10-5 9.18×10 -5 22 1010 6060 3535 3.37×10-5 3.37×10 -5 33 2020 3030 4040 2.20×10-5 2.20×10 -5 44 2525 4040 4545 1.83×10-6 1.83×10 -6 55 3030 4040 5050 1.82×10-6 1.82×10 -6 66 1010 9090 4040 2.81×10-5 2.81×10 -5 77 NaH2PO2 NaH 2 PO 2 3030 5050 33 0.81×10-3 0.81×10 -3 88 3030 8080 44 0.92×10-3 0.92×10 -3

상기 표에서 확인할 수 있듯이, 코발트계 환원제를 사용한 경우 인을 포함한 환원제를 사용하여 니켈을 도금한 탄소섬유에 비해 낮은 온도, 짧은 시간에서 도금하더라도 니켈의 함량이 높아짐을 알 수 있다. 또한, 1번 조건과 8번 조건을 비교해 볼 때 유사한 니켈 함량비를 나타내고 있으나, 코발트계 환원제를 사용한 1번의 조건에서 제조된 니켈 도금된 탄소섬유의 비저항이 8번 조건에서 제조된 것보다 낮은 비저항을 나타낸다.As can be seen in the above table, when a cobalt-based reducing agent is used, it can be seen that the nickel content is increased even when plated at a lower temperature and a shorter time than carbon fibers plated with nickel using a reducing agent including phosphorus. In addition, when comparing conditions No. 1 and No. 8, similar nickel content ratios are shown, but the specific resistance of the nickel-plated carbon fiber prepared in Condition No. 1 using the cobalt-based reducing agent is lower than that of Condition No. 8. indicates

금속 코팅에 따른 탄소섬유의 전기전도도 향상을 위해 타 금속 및 다른 고가의 화학물질을 사용하지 않고 고전도성의 탄소섬유를 제조할 수 있으므로 경제성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 코팅 공정에 있어서 특별한 공정이 추가되거나 변경되지 않아 제조가 용이하여 기술의 사업화 시 빠르게 시장에 도입될 수 있게 된다.In order to improve the electrical conductivity of carbon fibers by metal coating, high conductivity carbon fibers can be manufactured without using other metals and other expensive chemicals, thereby securing economic feasibility. In addition, since a special process is not added or changed in the coating process, it is easy to manufacture, so that it can be quickly introduced into the market when the technology is commercialized.

본 발명에 있어서, 다음의 조건들을 만족하는 코발트계 환원제를 사용한 전자파 차폐용 고전도성 차폐재료를 제공할 수 있다.In the present invention, it is possible to provide a high-conductivity shielding material for electromagnetic wave shielding using a cobalt-based reducing agent that satisfies the following conditions.

- 차폐체 두께 ≤ 0.5 mm- Shield thickness ≤ 0.5 mm

- 전자파 차폐율 > 40 dB(@510kHz~3MHz) (ISO 14572 & IEC 62153-4-6 규격)- Electromagnetic shielding rate > 40 dB (@510kHz~3MHz) (ISO 14572 & IEC 62153-4-6 standard)

- 내유성 : 50℃ ISO 6722 규격 만족- Oil resistance: 50℃ ISO 6722 standard

- 난연성 : JASO D618 규격 만족- Flame retardant: Satisfies JASO D618 standard

한편, 본 발명에 따른 고전도성 차폐 컴파운드를 사용하여, 자동차용 탄소섬유 차폐 케이블을 제작할 수 있다.On the other hand, by using the high-conductivity shielding compound according to the present invention, it is possible to manufacture a carbon fiber shielding cable for automobiles.

<전선 설계표> <Wire design table> 공칭nominal
단면적cross-sectional area
도       체       body 절연체insulator
두  께thickness
㎜ (ⓑ)mm (ⓑ)
절연Isolation
외경outside diameter
㎜ (ⓒ)mm (ⓒ)
도체 저항conductor resistance
(20℃)(20℃)
Ω/kmΩ/km
구성composition
소선수/소선경Minsu / So Seon-kyung
No./㎜ (ⓐ)No./mm (ⓐ)
계  산calculate
단면적cross-sectional area
외경outside diameter
(약) ㎜(Approx.) mm
33 119/0.18[TA]119/0.18 [TA] 3.02823.0282 2.42.4 0.750.75 3.93.9 5.655.65

전선 제작 시 적용된 절연체는 자동차용 고전압용XLPE(Cross-linked polyethylene) 재질(125℃)을 사용할 수 있으며, 쉬이즈 PVC(polyvinyl chloride) 재질(95℃)을 사용하였다.For the insulator applied in manufacturing the wire, XLPE (Cross-linked polyethylene) material for high voltage for automobiles (125℃) can be used, and PVC (polyvinyl chloride) material (95℃) for sheath can be used.

제작된 전선위에 편조를 진행하고, 도금 전·후의 비교를 비교하기 위해 Carbon Fiber 3K, 6K, 12K를 적용하였다. MCF Metal Coated Carbon Fiber 3K & 6K &12K를 적용하여 16타 편조기(braiding machine)를 적용하여 편조를 진행하였다.Carbon fiber 3K, 6K, and 12K were applied to braid the fabricated wire and compare the comparison before and after plating. MCF Metal Coated Carbon Fiber 3K & 6K & 12K was applied and braiding was carried out by applying 16 braiding machine.

일반적인 탄소섬유의 경우 사이징재료는 1wt%로 보고되고 있어, MCF 또한 1wt% 사이징을 사용하였다, 습식도금시 약품으로 인한 섬유의 손상 및 도금시의 전류로 인하여 탄소섬유의 단선이 발행하므로 1wt%의 사이징 재료로는 보풀의 발생을 줄일수가 없는 것으로 사료된다. 따라서 전선용 편조를 진행하기 위해서는 5wt%이상의 사이징이 되어야 편조가 가능한 것으로 판단되고 이를 실시하였다.In the case of general carbon fiber, the sizing material is reported as 1wt%, so MCF also used 1wt% sizing. During wet plating, damage to the fiber due to chemicals and breakage of the carbon fiber due to current during plating, so 1wt% of It is considered that the sizing material cannot reduce the occurrence of fluff. Therefore, in order to proceed with braiding for electric wires, it was determined that braiding was possible only when the sizing was 5 wt% or more, and this was carried out.

편조시 편조밀도는 90%이상 수준을 유지하였다. 자동차용 고전압 전선의 경우 차폐의 밀도를 90%이상을 유지하도록 규정하고 있다. 차폐 밀도가 낮은 경우 편조물의 홀(Hole)을 통하여 전자파가 외부로 방출되거나 유입되어 이상신호를 줄 수 있기 때문이다.When braiding, the braid density was maintained at a level of 90% or more. In the case of high voltage cables for automobiles, it is stipulated that the density of the shielding should be maintained at 90% or more. This is because, when the shielding density is low, electromagnetic waves may be emitted or introduced to the outside through a hole in the braid to give an abnormal signal.

차폐밀도의 계산은 아래의 표와 식을 기준으로 계산을 진행하였다.Calculation of shielding density was carried out based on the table and formula below.

DD 절연외경 [mm]Insulation outer diameter [mm]

Figure pat00010
Figure pat00010
D'D' 편조 소선 층심경[mm]Braided strand core diameter [mm] D1D1 편조(층의) 외경 [mm]Braid (layer) outer diameter [mm] PP 편조 피치 [mm]braid pitch [mm] αα 편조각(케이블 종축과 편조소선 사이의 각) [˚ ]Braid (angle between cable longitudinal axis and braid) [˚ ] WW 섬유의 폭 [mm]Fiber width [mm] CC 캐리어 수 (또는 타수)Number of carriers (or number of strokes)
Figure pat00011
Figure pat00011
1 pitch 당 소요되는 편조소선의 길이 [mm]Length of braid required per 1 pitch [mm]
FF filling factor
(충전계수 : 전선표면을 한쪽 방향의 편조소선이 덮는 정도)
filling factor
(Filling factor: the extent to which the surface of the electric wire is covered by the braided element in one direction)
BB 편조밀도(optical braid density) [%]optical braid density [%]

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00012
,
Figure pat00012
,

Figure pat00013
,
Figure pat00013
,

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서의 탄소섬유 폭은 편조전의 탄소섬유의 폭을 현미경으로 관찰하여 폭을 지정하였다.In this case, the width of the carbon fiber was determined by observing the width of the carbon fiber before braiding under a microscope.

이상과 같이 탄소섬유 차폐 전선을 제작할 수 있다.As described above, a carbon fiber shielding wire can be manufactured.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시 예에 의해 제한되기보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims rather than being limited by the above-described embodiments, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 도체 20 : 절연체
30 : 보호층
10: conductor 20: insulator
30: protective layer

Claims (1)

표면에 니켈 도큼층이 형성되는 탄소섬유 및 상기 탄소섬유와 혼합되는 고분자 물질을 포함하는 컴파운드재로서,
상기 탄소섬유는 니켈 염, 착화제, 안정제 및 코발트계 환원제를 포함하는 도금액에 침지되어 상기 니켈 도금층이 표면에 도금되고,
상기 컴파운드재의 비저항은 2 X 10-4 Ωcm 이하인 것을 특징으로 하는 코발트계 환원제를 사용한 고전도성 탄소섬유가 적용된 차폐용 컴파운드.
As a compound material comprising a carbon fiber having a nickel layer formed on the surface and a polymer material mixed with the carbon fiber,
The carbon fiber is immersed in a plating solution containing a nickel salt, a complexing agent, a stabilizer and a cobalt-based reducing agent so that the nickel plating layer is plated on the surface,
The specific resistance of the compound material is a shielding compound to which high-conductivity carbon fiber is applied using a cobalt-based reducing agent, characterized in that less than 2 X 10 -4 Ωcm.
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WO2024085515A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 한국전기연구원 Carbon nanomaterial-metal composite electromagnetic wave shielding sheet using amine-metal complex compound and method for manufacturing same

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KR20180118948A (en) 2017-04-24 2018-11-01 사회복지법인 삼성생명공익재단 Method for diagnosing cognitive impairment due to neurodegenerative diseases using diagonal earlobe crease

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