專利名稱：線纜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線纜的制造方法，尤其涉及一種基于碳納米管的線纜的 制造方法。
背景技術(shù)：
線纜是電子產(chǎn)業(yè)里較為常用的信號(hào)傳輸線材，微米級(jí)尺寸的線纜更廣泛
應(yīng)用在IT產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)儀器、空間設(shè)備中。傳統(tǒng)的線纜內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)體， 內(nèi)導(dǎo)體用以傳輸電信號(hào)，外導(dǎo)體用以屏蔽傳輸?shù)碾娦盘?hào)并且將其封閉在內(nèi) 部，從而使線纜具有高頻損耗低、屏蔽及抗干擾能力強(qiáng)、使用頻帶寬等特性， 請(qǐng)參見文獻(xiàn)"Electromagnetic Shielding of High-voltage Cables" (M.De Wulf, P. Wouters et.al,， Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 316, e908-e901 (2007》。
一般情況下，線纜從內(nèi)至外的結(jié)構(gòu)依次為形成內(nèi)導(dǎo)體的纜芯、包覆在纜 芯外表面的絕緣結(jié)構(gòu)、形成外導(dǎo)體的屏蔽結(jié)構(gòu)和保護(hù)結(jié)構(gòu)。其中，纜芯用來(lái) 傳輸電信號(hào)，材料以銅、鋁或銅鋅合金為主。對(duì)于以金屬材料形成的纜芯， 最大問題在于交變電流在金屬導(dǎo)體中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生趨膚效應(yīng)(Skin Effect)。趨 膚效應(yīng)使金屬導(dǎo)體中通過電流時(shí)的有效截面積減小，從而使導(dǎo)體的有效電阻 變大，導(dǎo)致信號(hào)丟失。另外，以金屬材料作為纜芯及屏蔽結(jié)構(gòu)的線纜，其強(qiáng) 度較小，質(zhì)量及直徑較大，無(wú)法滿足某些特定條件，如航天領(lǐng)域、空間設(shè)備 及超細(xì);f鼓線纜的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中，線纜的制造方法一般包括以下步驟包覆聚合物于所述纜 芯的外表面形成絕緣結(jié)構(gòu)；將多股金屬線直接或通過編織包覆在絕緣結(jié)構(gòu)外 形成屏蔽結(jié)構(gòu)或用金屬膜巻覆在絕緣結(jié)構(gòu)外形成屏蔽結(jié)構(gòu)；以及包覆一保護(hù) 材料于所述屏蔽結(jié)構(gòu)的外表面。
碳納米管是一種新型一維納米材料，其具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能、高的抗張 強(qiáng)度和高熱穩(wěn)定性，在材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域已展現(xiàn)出廣 闊的應(yīng)用前景。目前，已有將碳納米管與金屬混合形成復(fù)合材料，從而用來(lái)制造線纜的纜芯。然而，碳納米管在金屬中為無(wú)序排列，且很難分散均勻， 仍無(wú)法解決上述金屬導(dǎo)線中的趨膚效應(yīng)問題。且該包含碳納米管的纜芯的制 造方法為將微量碳納米管與金屬通過真空熔融、真空燒結(jié)或真空熱壓的方法 進(jìn)行混合，制造方法較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種線纜的制造方法，該方法簡(jiǎn)單、成本較低、 易于規(guī)?；a(chǎn)，且所制造的線纜具有良好的導(dǎo)電性能。
一種線纜的制造方法，包括以下步驟提供一碳納米管結(jié)構(gòu)；形成導(dǎo)電 材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面；形成一具導(dǎo)電性的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)； 形成絕緣材料包覆所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；形成屏蔽材料包覆所述絕緣材 料；以及形成保護(hù)材料包覆所述屏蔽材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)是通過對(duì)所述碳納 米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)而制造，制備方法簡(jiǎn)單、成本較低、易于規(guī)模化生產(chǎn)。另 外，由于所述線纜包括導(dǎo)電材料，故所述線纜具有較好的導(dǎo)電性能。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例線纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例線纜中單根碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例線纜的制造方法的流程圖。
圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例線纜的制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例碳納米管膜的掃描電鏡照片。
圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例沉積導(dǎo)電材料后的碳納米管膜的掃描電鏡照片。
圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例沉積導(dǎo)電材料后的碳納米管膜中的碳納米管的 透射電鏡照片。
圖8是本發(fā)明第 一 實(shí)施例對(duì)沉積導(dǎo)電材料后的碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)后 所形成的絞線結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片。
圖9是本發(fā)明第 一 實(shí)施例絞線中沉積有導(dǎo)電材料的碳納米管的掃描電鏡 照片。
6圖IO是本發(fā)明第二實(shí)施例線纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例線纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例線纜的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種線纜，該線纜包括至少一纜芯、包覆在纜芯外的 至少一絕緣結(jié)構(gòu)、至少一屏蔽結(jié)構(gòu)和一保護(hù)結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例的線纜IO為同軸線纜，該同軸線纜包括 一個(gè)纜芯110、包覆在纜芯110外的絕緣結(jié)構(gòu)120、包覆在絕緣結(jié)構(gòu)120外 的屏蔽結(jié)構(gòu)130和包覆在屏蔽結(jié)構(gòu)130外的保護(hù)結(jié)構(gòu)140。其中，上述纜芯 110、絕緣結(jié)構(gòu)120、屏蔽結(jié)構(gòu)130和保護(hù)結(jié)構(gòu)140為同軸設(shè)置。
該纜芯110包括至少一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。該碳納米管線狀結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)徑 比較大的結(jié)構(gòu)。具體地，該纜芯110可由一個(gè)單獨(dú)的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 也可由多個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu)相互并排，相互扭轉(zhuǎn)或相互纏繞形成。本實(shí)施 例中，該纜芯110為一^f友納米管線狀結(jié)構(gòu)。該纜芯IIO的直徑可以為4.5納 米~1毫米，優(yōu)選地，該纜芯IIO的直徑為10 3(M敖米?？梢岳斫?，當(dāng)將多個(gè) 碳納米管線狀結(jié)構(gòu)并排設(shè)置、扭轉(zhuǎn)設(shè)置或纏繞設(shè)置時(shí)，該纜芯110的直徑不 限。所述纜芯110的直徑可達(dá)20-30毫米。
該碳納米管線狀結(jié)構(gòu)由碳納米管和導(dǎo)電材料構(gòu)成。具體地，該碳納米管 線狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)碳納米管，并且，每個(gè)碳納米管表面均包覆至少一層導(dǎo)電 材料。其中，每個(gè)碳納米管具有大致相等的長(zhǎng)度，并且，多個(gè)碳納米管通過 范德華力首尾相連形成一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。在該碳納米管線狀結(jié)構(gòu)中，碳 納米管沿碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的軸向擇優(yōu)取向排列。進(jìn)一步地，該碳納米管線 狀結(jié)構(gòu)可經(jīng)過一扭轉(zhuǎn)過程，形成一絞線結(jié)構(gòu)。在上述具有絞線結(jié)構(gòu)的碳納米 管線狀結(jié)構(gòu)中，碳納米管繞碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的軸向螺旋狀旋轉(zhuǎn)排列。該碳 納米管線狀結(jié)構(gòu)的直徑可以為4.5納米~1毫米，優(yōu)選地，該碳納米管線狀結(jié) 構(gòu)的直徑為10-30樣t米。
請(qǐng)一并參閱圖2，該碳納米管線狀結(jié)構(gòu)中每一根碳納米管111表面均包 覆至少一層導(dǎo)電材料。具體地，該至少一層導(dǎo)電材料可包括與碳納米管111 表面直接結(jié)合的潤(rùn)濕層112、設(shè)置在潤(rùn)濕層外的過渡層113、設(shè)置在過渡層113外的導(dǎo)電層114以及設(shè)置在導(dǎo)電層114外的抗氧化層115。
由于碳納米管111與大多數(shù)金屬之間的潤(rùn)濕性不好，因此，上述潤(rùn)濕層 112的作用為使導(dǎo)電層114與碳納米管111更好的結(jié)合。形成該潤(rùn)濕層112 的材料可以為鐵、鈷、鎳、鈀或鈦等與碳納米管111潤(rùn)濕性好的金屬或它們 的合金，該潤(rùn)濕層112的厚度為1~10納米。本實(shí)施例中，該潤(rùn)濕層112的 材料為鎳，厚度約為2納米?？梢岳斫?，該潤(rùn)濕層112為可選擇結(jié)構(gòu)。
上述過渡層113的作用為使?jié)櫇駥?12與導(dǎo)電層114更好的結(jié)合。形成 該過渡層113的材料可以為與潤(rùn)濕層112材料及導(dǎo)電層114材料均能較好結(jié) 合的材料，該過渡層113的厚度為1~10納米。本實(shí)施例中，該過渡層113 的材料為銅，厚度為2納米。可以理解，該過渡層113為可選擇結(jié)構(gòu)。
上述導(dǎo)電層114的作用為使碳納米管線狀結(jié)構(gòu)具有較好的導(dǎo)電性能。形 成該導(dǎo)電層114的材料可以為銅、銀或金等導(dǎo)電性好的金屬或其合金，該導(dǎo) 電層114的厚度為1~20納米。本實(shí)施例中，該導(dǎo)電層114的材料為銀，厚 度約為IO納米。
上述抗氧化層115的作用為防止在線纜10的制造過程中所述導(dǎo)電層114 在空氣中被氧化，從而使纜芯110的導(dǎo)電性能下降。形成該抗氧化層115的 材料可以為金或鉑等在空氣中不易氧化的穩(wěn)定金屬或它們的合金，該抗氧化 層115的厚度為1~10納米。本實(shí)施例中，該抗氧化層115的材料為鉑，厚 度為2納米。可以理解，該抗氧化層115為可選擇結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地，為提高線纜10的強(qiáng)度，可在該抗氧化層115外進(jìn)一步設(shè)置 一強(qiáng)化層116。形成該強(qiáng)化層116的材料可以為聚乙烯醇(PVA)、聚苯撐苯 并二惡唑(PBO)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)等強(qiáng)度較高的聚合物， 該強(qiáng)化層116的厚度為0.1 1微米。本實(shí)施例中，該強(qiáng)化層116的材料為聚 乙烯醇(PVA)，厚度為0.5微米。可以理解，該強(qiáng)化層116均為可選擇結(jié)構(gòu)。
所述絕緣結(jié)構(gòu)120用于電氣絕緣，可以選用聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙 烯、聚苯乙烯、泡沫聚乙烯組合物或納米粘土-高分子復(fù)合材料。納米粘土 -高分子復(fù)合材料中納米粘土是納米級(jí)層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物，是由多種水 合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物及堿土金屬氧化物組成，具耐火 阻燃等優(yōu)良特性，如納米高嶺土或納米蒙脫土。高分子材料可以選用硅樹脂、 聚酰胺、聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此為限。本實(shí)施例優(yōu)選泡沫
8聚乙烯組合物。
所述屏蔽結(jié)構(gòu)130由一導(dǎo)電材料形成，用以屏蔽電磁干擾或無(wú)用外部信 號(hào)干擾。具體地，所述屏蔽結(jié)構(gòu)130可由多股金屬線編織或用金屬膜巻覆在 絕緣結(jié)構(gòu)120外形成，也可由多個(gè)碳納米管線、單層有序碳納米管膜、多層 有序碳納米管膜或無(wú)序碳納米管膜纏繞或巻覆在絕緣結(jié)構(gòu)120外形成，或可 由含有碳納米管的復(fù)合材料直接包覆在絕緣結(jié)構(gòu)120表面。
其中，該金屬膜或金屬線的材料可以選擇為銅、金或銀等導(dǎo)電性好的金 屬或它們的合金。所述單層有序碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管片段，每個(gè)碳 納米管片段具有大致相等的長(zhǎng)度且每個(gè)碳納米管片段由多個(gè)相互平行的碳 納米管構(gòu)成，碳納米管片段兩端通過范德華力相互連接，從而形成連續(xù)的碳 納米管膜。所述碳納米管線可通過對(duì)碳納米管膜進(jìn)行處理獲得。所述碳納米 管線可包括多個(gè)繞碳納米管線軸向螺旋排列的碳納米管或包括多個(gè)沿碳納 米管線長(zhǎng)度方向排列并首尾相連的碳納米管。
所述含有碳納米管的復(fù)合材料可以為金屬與碳納米管的復(fù)合或聚合物 與碳納米管的復(fù)合。該聚合物材料可以選擇為聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯 (Polyethylene Terephthalate, PET )、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC )、丙烯腈 —丁二歸丙烯一笨乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene Styrene Terpolymer， ABS )、聚碳酸酯/丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(PC/ABS )等高分子材料。 將碳納米管均勻分散于上述聚合物材料的溶液中，并將該混合溶液均勻涂覆 于絕緣結(jié)構(gòu)120表面，待冷卻后形成一含碳納米管的聚合物層。可以理解， 該屏蔽結(jié)構(gòu)130還可由碳納米管復(fù)合膜或碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)包裹或纏繞 在所述絕緣結(jié)構(gòu)120外形成。具體地，所述碳納米管復(fù)合膜或碳納米管金屬 復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)中的碳納米管有序排列，并且，該碳納米管表面包覆至少一層 導(dǎo)電材料。進(jìn)一步地，該屏蔽結(jié)構(gòu)130還可由上述多種材料在絕緣結(jié)構(gòu)120 夕卜疊力口構(gòu)成。
所述保護(hù)結(jié)構(gòu)140由絕緣材料制成，可以選用納米粘土-高分子材料的 復(fù)合材料，其中納米粘土可以為納米高嶺土或納米蒙脫土，高分子材料可以 為硅樹脂、聚酰胺、聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此為限。本實(shí)施 例優(yōu)選納米蒙脫土-聚乙烯復(fù)合材料，其具有良好的機(jī)械性能、耐火阻燃性 能、低煙無(wú)卣性能，不僅可以為線纜10提供保護(hù)，有效抵御機(jī)械、物理或化學(xué)等外來(lái)?yè)p傷，同時(shí)還能滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
請(qǐng)參閱圖3及圖4,本發(fā)明實(shí)施例中線纜10的制造方法主要包括以下步
驟
步驟一提供一碳納米管結(jié)構(gòu)214。
該碳納米管結(jié)構(gòu)214可以為一碳納米管膜或多層重疊設(shè)置的碳納米管
膜。所述碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，相鄰的碳納米管之間有間隙，且該
碳納米管平行于所述碳納米管膜的表面。所述相鄰的碳納米管之間的距離可
大于碳納米管的直徑。所述碳納米管膜可具有自支撐結(jié)構(gòu)。所謂"自支撐"
即該碳納米管膜無(wú)需通過一支撐體支撐，也能保持自身特定的形狀。該自支
撐的碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，該多個(gè)碳納米管通過范德華力相互吸引
并首尾相連，從而使碳納米管膜具有特定的形狀。 所述碳納米管膜的制備方法可包括以下步驟
首先，提供一碳納米管陣列216，優(yōu)選地，該陣列為超順排碳納米管陣列。
本發(fā)明實(shí)施例提供的碳納米管陣列216為單壁碳納米管陣列，雙壁碳納 米管陣列，及多壁碳納米管陣列中的一種或多種。本實(shí)施例中，該超順排碳 納米管陣列的制備方法采用化學(xué)氣相沉積法，其具體步驟包括(a)提供一 平整基底，該基底可選用P型或N型硅基底，或選用形成有氧化層的硅基底， 本實(shí)施例優(yōu)選為采用4英寸的硅基底；(b)在基底表面均勻形成一催化劑層， 該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之 一；(c)將上述形成有催化劑層的基底在700 900。C的空氣中退火約30分 鐘 90分鐘；(d)將處理過的基底置于反應(yīng)爐中，在保護(hù)氣體環(huán)境下加熱到 500~740。C，然后通入碳源氣體反應(yīng)約5~30分鐘，生長(zhǎng)得到超順排碳納米管 陣列，其高度為200-400微米。該超順排碳納米管陣列為多個(gè)彼此平行且垂 直于基底生長(zhǎng)的碳納米管形成的純碳納米管陣列。通過上述控制生長(zhǎng)條件， 該超順排碳納米管陣列中基本不含有雜質(zhì)，如無(wú)定型碳或殘留的催化劑金屬 顆粒等。該超順排碳納米管陣列中的碳納米管彼此通過范德華力緊密接觸形 成陣列。該超順排碳納米管陣列與上述基底面積基本相同。
本實(shí)施例中碳源氣可選用乙炔、乙烯、曱烷等化學(xué)性質(zhì)較活潑的碳?xì)浠?合物，本實(shí)施例優(yōu)選的碳源氣為乙炔；保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w，本實(shí)施
10例優(yōu)選的保護(hù)氣體為氬氣。
其次，采用一拉伸工具從所述碳納米管陣列216中拉取獲得一碳納米管膜。
所述碳納米管膜的制備方法包括以下步驟采用一拉伸工具從碳納米管 陣列216中拉取獲得一碳納米管膜。其具體包括以下步驟(a)從一碳納米 管陣列中選定一個(gè)或具有一定寬度的多個(gè)碳納米管，本實(shí)施例優(yōu)選為采用具 有一定寬度的膠帶、鑷子或夾子接觸碳納米管陣列216以選定一個(gè)或具有一 定寬度的多個(gè)碳納米管；(b)以一定速度拉伸該選定的碳納米管，從而形成 首尾相連的多個(gè)碳納米管片段，進(jìn)而形成一連續(xù)的碳納米管膜214。該拉取 方向沿基本垂直于碳納米管陣列216的生長(zhǎng)方向。
在上述拉伸過程中，該多個(gè)碳納米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸 脫離基底的同時(shí)，由于范德華力作用，該選定的多個(gè)碳納米管片段分別與其 它碳納米管片段首尾相連地連續(xù)地被拉出，從而形成一連續(xù)、均勻且具有一 定寬度的碳納米管膜。該碳納米管膜包括多個(gè)首尾相連的碳納米管，該碳納 米管基本沿拉伸方向排列。請(qǐng)參閱圖5，該碳納米管膜包括多個(gè)擇優(yōu)取向排 列的碳納米管。進(jìn)一步地，所述碳納米管膜包括多個(gè)首尾相連且定向排列的 碳納米管片段，碳納米管片段兩端通過范德華力相互連接。該碳納米管片段 包括多個(gè)相互平行排列的碳納米管。所述碳納米管膜的長(zhǎng)度及寬度與該碳納 米管陣列216的尺寸及步驟(a)中選定的多個(gè)碳納米管的寬度有關(guān)，所述 碳納米管膜的寬度最大不超過該碳納米管陣列216的直徑，所述碳納米管膜 的長(zhǎng)度可達(dá)100米以上。
該直接拉伸獲得的擇優(yōu)取向排列的碳納米管結(jié)構(gòu)214比無(wú)序的碳納米 管結(jié)構(gòu)具有更好的均勻性。同時(shí)該直接拉伸獲得碳納米管結(jié)構(gòu)214的方法筒 單快速，適宜進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。
步驟二形成導(dǎo)電材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面。 所述形成導(dǎo)電材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面的方法可采用物 理方法，如物理氣相沉積法(PVD)包括真空蒸鍍或離子濺射等，也可釆用 其他成膜方法，如化學(xué)方法，包括電鍍或化學(xué)鍍等。優(yōu)選地，本實(shí)施例采用 物理方法中的真空蒸鍍法形成所述導(dǎo)電材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表 面。所述采用真空蒸鍍法形成導(dǎo)電材料的方法包括以下步驟首先，提供一 真空容器210,該真空容器210具有一沉積區(qū)間，該沉積區(qū)間的底部和頂部 分別放置至少一個(gè)蒸發(fā)源212，該至少一個(gè)蒸發(fā)源212按形成導(dǎo)電材料的先 后順序依次沿碳納米管結(jié)構(gòu)的拉伸方向設(shè)置，且每個(gè)蒸發(fā)源212均可通過一 個(gè)加熱裝置(圖未示)加熱。上述碳納米管結(jié)構(gòu)214設(shè)置于上下蒸發(fā)源212 中間并間隔一定距離，其中碳納米管結(jié)構(gòu)214正對(duì)上下蒸發(fā)源212設(shè)置。該 真空容器210可通過外接一真空泵(圖未示)抽氣達(dá)到預(yù)定的真空度。所述 蒸發(fā)源212材料為待沉積的導(dǎo)電材料。其次，通過加熱所述蒸發(fā)源212,使 其熔融后蒸發(fā)或升華形成導(dǎo)電材料蒸汽，該導(dǎo)電材料蒸汽遇到冷的碳納米管 結(jié)構(gòu)214后，在碳納米管結(jié)構(gòu)214上下表面凝聚，形成導(dǎo)電材料附著于所述 碳納米管結(jié)構(gòu)214表面。由于碳納米管結(jié)構(gòu)214中的碳納米管之間存在間隙， 并且碳納米管結(jié)構(gòu)214厚度較薄，導(dǎo)電材料可以滲透進(jìn)入碳納米管結(jié)構(gòu)214 之中，從而沉積在每根碳納米管表面。沉積導(dǎo)電材料后的碳納米管結(jié)構(gòu)214 的微觀結(jié)構(gòu)照片請(qǐng)參閱圖6和圖7。
可以理解，通過調(diào)節(jié)碳納米管結(jié)構(gòu)214和每個(gè)蒸發(fā)源212的距離以及蒸 發(fā)源212之間的距離，可使每個(gè)蒸發(fā)源212具有一個(gè)沉積區(qū)。當(dāng)需要沉積多 層導(dǎo)電材料時(shí)，可將多個(gè)蒸發(fā)源212同時(shí)加熱，使碳納米管結(jié)構(gòu)214連續(xù)通 過多個(gè)蒸發(fā)源的沉積區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)沉積多層導(dǎo)電材料。
為提高導(dǎo)電材料蒸汽密度并且防止導(dǎo)電材料被氧化，真空容器210內(nèi)真 空度應(yīng)達(dá)到1帕(Pa)以上。本發(fā)明實(shí)施例中，所述真空容器210中的真空 度為4 x l(T4Pa。
可以理解，也可將步驟一中的碳納米管陣列216直接放入上述真空容器 210中。首先，在真空容器210中采用一拉伸工具從所述碳納米管陣列中拉 取獲得一碳納米管結(jié)構(gòu)214。然后，加熱上述至少一個(gè)蒸發(fā)源212，沉積至 少一層導(dǎo)電材料于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面。以一定速度不斷地從所述碳 納米管陣列216中拉取碳納米管結(jié)構(gòu)214,且使所述碳納米管結(jié)構(gòu)214連續(xù) 地通過上述蒸發(fā)源212的沉積區(qū)，進(jìn)而形成所述導(dǎo)電材料附著于所述碳納米 管結(jié)構(gòu)214表面。故該真空容器210可實(shí)現(xiàn)具有導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214 的連續(xù)生產(chǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述采用真空蒸鍍法形成導(dǎo)電材料的方法具體包括以下步驟形成一層潤(rùn)濕層于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面；形成一層過渡層于 所述潤(rùn)濕層的外表面；形成一層導(dǎo)電層于所述過渡層的外表面；形成一層抗 氧化層于所述導(dǎo)電層的外表面。其中，上述形成潤(rùn)濕層、過渡層及抗氧化層 的步驟均為可選擇的步驟。具體地，可將上述碳納米管結(jié)構(gòu)214連續(xù)地通過 上述各層材料所形成的蒸發(fā)源212的沉積區(qū)。
另外，在所述形成導(dǎo)電材料于所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面之后，可進(jìn)一 步包括在所述碳納米管結(jié)構(gòu)214表面形成強(qiáng)化層的步驟。所述形成強(qiáng)化層的 步驟具體包括以下步驟將形成有導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214通過一裝有 聚合物溶液的裝置220，使聚合物溶液浸潤(rùn)整個(gè)碳納米管結(jié)構(gòu)214,該聚合 物溶液通過分子間作用力粘附于所述導(dǎo)電材料的外表面；以及固化聚合物溶 液，形成一強(qiáng)化層。
步驟三、形成一具導(dǎo)電性的碳納米管綿狀結(jié)構(gòu)222。
當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)214的寬度較小時(shí)，如為0.5納米 100微米，所述 形成有至少一層導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214即可為一碳納米管線狀結(jié)構(gòu) 222，可不需要做后續(xù)處理。
當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)214的寬度較大時(shí)，所述形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222 的步驟可進(jìn)一步包括對(duì)所述碳納米管結(jié)構(gòu)214進(jìn)行機(jī)械處理的步驟。該對(duì)所 述碳納米管結(jié)構(gòu)214進(jìn)行機(jī)械處理的步驟可通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)所述 形成有至少一層導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，形成碳納米管線狀 結(jié)構(gòu)222或切割所述形成有至少一層導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214，形成碳 納米管線狀結(jié)構(gòu)222。
對(duì)所述碳納米管結(jié)構(gòu)214進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的步驟 可通過多種方式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例可采用下述兩種方式形成所述^i內(nèi)米管線狀 結(jié)構(gòu)222:其一，通過將粘附于上述碳納米管結(jié)構(gòu)214—端的拉伸工具固定 于一旋轉(zhuǎn)電機(jī)上，扭轉(zhuǎn)該碳納米管結(jié)構(gòu)214,從而形成一碳納米管線狀結(jié)構(gòu) 222。其二，提供一個(gè)尾部可以粘住碳納米管結(jié)構(gòu)214的紡紗軸,將該紡紗 軸的尾部與碳納米管結(jié)構(gòu)214結(jié)合后，將該紡紗軸以旋轉(zhuǎn)的方式扭轉(zhuǎn)該碳納 米管結(jié)構(gòu)214,形成一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。可以理解，上述紡紗軸的旋 轉(zhuǎn)方式不限，可以正轉(zhuǎn)，可以反轉(zhuǎn)，或者正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)相結(jié)合。優(yōu)選地，所述 扭轉(zhuǎn)該碳納米管結(jié)構(gòu)的步驟為將所述碳納米管結(jié)構(gòu)214沿碳納米管結(jié)構(gòu)214的拉伸方向以螺旋方式扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)后所形成的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222為一絞 線結(jié)構(gòu)，其掃描電鏡照片請(qǐng)參見圖8及圖9。
所述切割碳納米管結(jié)構(gòu)214,形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的步驟為沿 碳納米管結(jié)構(gòu)214的拉伸方向切割所述形成有至少一層導(dǎo)電材料的碳納米管 結(jié)構(gòu)214，形成多個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。上述多個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222可 進(jìn)一步進(jìn)行重疊、扭轉(zhuǎn)，以形成一較大直徑的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。
可以理解，當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)214的寬度較小時(shí)，所述碳納米管結(jié)構(gòu) 214也可進(jìn)一步進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，形成所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)22。
進(jìn)一步地，多個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222可平行設(shè)置組成一束狀結(jié)構(gòu)的碳 納米管線狀結(jié)構(gòu)222或相互扭轉(zhuǎn)形成一絞線結(jié)構(gòu)的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。 該束狀結(jié)構(gòu)或絞線結(jié)構(gòu)的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222相比單個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu) 222具有較大的直徑。另外，也可將沉積有導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214重 疊設(shè)置并扭轉(zhuǎn)形成一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。所制備的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222 的直徑不受拉取獲得的碳納米管膜的尺寸的限制，并可根據(jù)需要制備具有任 意大小的直徑的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。本實(shí)施例中，大約500層沉積有導(dǎo) 電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214重疊設(shè)置并扭轉(zhuǎn)形成一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222， 該碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的直徑可達(dá)到3-5毫米。
可以理解，本發(fā)明并不限于上述方法獲得碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222,只要 能使所述碳納米管膜214形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的方法都在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試可知，采用上述方法得到的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的電阻率 比直接將未包覆導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)214扭轉(zhuǎn)獲得的純碳納米管線的電 阻率有所降j氐。該^暖納米管線狀結(jié)構(gòu)222的電阻率可為10xl(T8Q-m 500xl(T8Q.m,而純碳納米管線的電阻率則為lxl(r5Q.m~2xl(r5Q.m。本實(shí) 施例中，純碳納米管線電阻率為1.91xlO-5Q.m,碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222的電
阻率為360xl(y8Q.m。
所制得的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222可進(jìn)一步收集在一第一巻筒224上。收 集方式可為將碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222纏繞在所述第一巻筒224上。所述碳納 米管線狀結(jié)構(gòu)222用作線纜的纜芯110。
可選擇地，上述碳納米管結(jié)構(gòu)214的形成步驟、形成至少一層導(dǎo)電材料的步驟、強(qiáng)化層的形成步驟、碳納米管結(jié)構(gòu)214的扭轉(zhuǎn)步驟及碳納米管線狀 結(jié)構(gòu)222的收集步驟均可在上述真空容器中進(jìn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)碳納米管線狀結(jié) 構(gòu)222的連續(xù)生產(chǎn)。
步驟四形成絕緣材料包覆所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。
所述絕緣材料可通過一第一擠壓裝置230包覆在所述碳納米管線狀結(jié) 構(gòu)222的外表面，該擠壓裝置將熔融態(tài)的絕緣材料涂覆在所述碳納米管線狀 結(jié)構(gòu)222的表面。本發(fā)明實(shí)施例中，所述絕緣材料優(yōu)選為泡沫聚乙烯組合物。 一旦碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222離開所述第一擠壓裝置230，泡沫聚乙烯組合物 就會(huì)發(fā)生膨脹，以形成所述絕緣材料，進(jìn)而形成所述絕緣結(jié)構(gòu)120。
當(dāng)所述絕緣材料為兩層或兩層以上時(shí)，可重復(fù)上述步驟。
步驟五形成屏蔽材料包覆所述絕緣材料。
所述屏蔽材料232包括金屬、碳納米管或其結(jié)合。具體地，可將由所述 屏蔽材料232組成的膜或線通過粘結(jié)劑粘結(jié)或直接纏繞在所述絕緣材料的外 表面。該由所述屏蔽材料232組成的膜可為金屬膜、碳納米管膜或碳納米管 與金屬的復(fù)合膜等膜狀結(jié)構(gòu)，其可由一第二巻筒234提供，并圍繞所述絕緣 材料巻覆，以便形成所述屏蔽結(jié)構(gòu)130。優(yōu)選地，所述膜狀結(jié)構(gòu)可沿縱向邊 緣進(jìn)行重疊，以便完全屏蔽所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)222。所述由所述屏蔽材 料232組成的線可為碳納米管線、金屬線或碳納米管與金屬的復(fù)合線等線狀 結(jié)構(gòu)，該線狀結(jié)構(gòu)可直接或編織成網(wǎng)狀纏繞在所述絕緣材料的外表面。具體 地，所述多根碳納米管線、金屬線或碳納米管與金屬的復(fù)合線可通過多個(gè)繞 線架236沿不同的螺旋方向巻繞在所述絕緣材料的外表面。另外，所述屏蔽 結(jié)構(gòu)130也可由上述多種材料形成的編織層共同組成，并通過粘結(jié)劑粘結(jié)或 直接纏繞在所述絕緣材料外表面。
本發(fā)明實(shí)施例中，可將多個(gè)碳納米管線直接或編織成網(wǎng)狀纏繞在所述絕 緣材料外表面，以形成所述屏蔽結(jié)構(gòu)130。每個(gè)碳納米管線包括一扭轉(zhuǎn)的碳 納米管線或非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線。所述非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線可為將從碳納米 管陣列中直接拉取獲得的碳納米管膜通過有機(jī)溶劑處理得到，該非扭轉(zhuǎn)的碳 納米管線包括多個(gè)沿碳納米管線長(zhǎng)度方向排列并首尾相連的碳納米管。所述 扭轉(zhuǎn)的碳納米管線可為采用一機(jī)械力將所述碳納米管膜兩端沿相反方向扭 轉(zhuǎn)獲得。該扭轉(zhuǎn)的碳納米管線包括多個(gè)繞碳納米管線軸向螺旋排列的碳納米
15管。
可以理解，當(dāng)所述屏蔽結(jié)構(gòu)130為兩層或兩層以上結(jié)構(gòu)時(shí)，可重復(fù)上述 步驟。
步驟六形成保護(hù)材料包覆所述屏蔽材料。
所述保護(hù)材料可通過一第二擠壓裝置240施用到所述屏蔽材料外表面。 所述聚合物熔體圍繞在所述屏蔽材料的外表面被擠壓，冷卻后形成所述保護(hù) 材料，進(jìn)而形成所述保護(hù)結(jié)構(gòu)140。
進(jìn)一步地，可將所制造的的線纜收集在一第三巻筒260上，以便于儲(chǔ)存 和裝運(yùn)。
請(qǐng)參閱圖10,本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種線纜30，其包括多個(gè)纜芯310 (圖9中共顯示七個(gè)纜芯)、每一纜芯310外覆蓋一個(gè)絕緣介質(zhì)層320、包覆 在多個(gè)纜芯310外的一個(gè)屏蔽層330和一個(gè)包覆在屏蔽層330外表面的外護(hù) 套340。屏蔽層330和絕緣介質(zhì)層320的間隙內(nèi)可填充絕緣材料。其中，每 個(gè)纜芯310及絕緣介質(zhì)層320、屏蔽層330和外護(hù)套340的結(jié)構(gòu)、材料及制 備方法與第一實(shí)施例中的纜芯110、絕緣介質(zhì)層120、屏蔽層130和外護(hù)套 140的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法基本相同。
請(qǐng)參閱圖11，本發(fā)明第三實(shí)施例提供一種線纜40，其包括多個(gè)纜芯410 (圖10中共顯示五個(gè)纜芯)、每一纜芯410外覆蓋一個(gè)絕緣介質(zhì)層420和一 個(gè)屏蔽層430、以及包覆在多個(gè)纜芯410外表面的外護(hù)套440。屏蔽層430 的作用在于對(duì)各個(gè)纜芯410進(jìn)行單獨(dú)的屏蔽，這樣不僅可以防止外來(lái)因素對(duì) 纜芯410內(nèi)部傳輸?shù)碾娦盘?hào)造成干擾而且可以防止各纜芯410內(nèi)傳輸?shù)牟煌?電信號(hào)間相互發(fā)生干擾。其中，每個(gè)纜芯410、絕緣介質(zhì)層420、屏蔽層430 和外護(hù)套440的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法與第一實(shí)施例中的纜芯110、絕緣介 質(zhì)層120、屏蔽層130和外護(hù)套140的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法基本相同。
本發(fā)明實(shí)施例提供的采用碳納米管線狀結(jié)構(gòu)作為纜芯的線纜及其制備 方法具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，碳納米管線狀結(jié)構(gòu)中包含多個(gè)通過范德華力首尾 相連的碳納米管，且每根碳納米管表面均形成有導(dǎo)電材料，其中，碳納米管 起導(dǎo)電及支撐作用，在碳納米管上沉積導(dǎo)電材料后，形成的碳納米管線狀結(jié) 構(gòu)比采用現(xiàn)有技術(shù)中的金屬拉絲方法得到的金屬導(dǎo)電絲更細(xì)，適合制作超細(xì) 微線纜。其二，由于碳納米管為中空的管狀結(jié)構(gòu)，且形成于碳納米管外表面的導(dǎo)電材料厚度只有幾個(gè)納米，因此，電流在通過金屬導(dǎo)電層時(shí)基本不會(huì)產(chǎn) 生趨膚效應(yīng)，從而避免了信號(hào)在線纜中傳輸過程中的衰減。其三，由于碳納 米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能，且具有中空的管狀結(jié)構(gòu)，因此，該含有碳納米管 的線纜具有比采用純金屬纜芯的線纜更高的機(jī)械強(qiáng)度及更輕的質(zhì)量，適合特 殊領(lǐng)域，如航天領(lǐng)域及空間設(shè)備的應(yīng)用。其四，采用金屬包覆的碳納米管形 成的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)作為纜芯比釆用純碳納米管線作為纜芯具有更好的 導(dǎo)電性。其五，由于碳納米管線是通過對(duì)碳納米管膜進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或直接從碳納 米管陣列中拉取而制造，該方法簡(jiǎn)單、成本較低。其六，所述從碳納米管陣 列中拉取獲得碳納米管結(jié)構(gòu)的步驟及形成導(dǎo)電材料的步驟均可在一真空容 器中進(jìn)行，有利于纜芯的規(guī)?；a(chǎn)，從而有利于線纜的規(guī)模化生產(chǎn)。其七， 由于該纜芯可由多個(gè)碳納米管結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成，該纜芯的直徑不限，故該線纜 可用于電力傳輸領(lǐng)域，且由于碳納米管質(zhì)量較輕，則該電力線纜質(zhì)量較輕。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當(dāng)然這些依據(jù) 本發(fā)明精神所作的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1. 一種線纜的制造方法，包括以下步驟提供一碳納米管結(jié)構(gòu)；形成導(dǎo)電材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面；形成一具導(dǎo)電性的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；形成絕緣材料包覆所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；形成屏蔽材料包覆所述絕緣材料；以及形成保護(hù)材料包覆所述屏蔽材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括 一碳納米管膜，該碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，相鄰的碳納米管之間有間隙， 且該碳納米管具有自支撐結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的線纜的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括 一碳納米管膜，該碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，相鄰的碳納米管之間有間隙， 且該碳納米管平行于所述碳納米管膜的表面。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的線纜的制備方法，其特征在于，所述碳納米管膜通 過直接拉取一碳納米管陣列獲得，該碳納米管膜包括多個(gè)首尾相連的碳納米 管。
5. 如權(quán)利要求4所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成一具導(dǎo)電性的 碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的步驟包括對(duì)附著有導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械處 理的步驟。
6. 如權(quán)利要求5所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述機(jī)械處理的步驟包 括對(duì)所述碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)或切割所述碳納米 管結(jié)構(gòu)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求6所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn) 行扭轉(zhuǎn)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的步驟具體包括以下步驟將上述碳納米管結(jié) 構(gòu)一端固定于一旋轉(zhuǎn)電機(jī)上；以及扭轉(zhuǎn)該碳納米管結(jié)構(gòu)，從而形成一碳納米管 線狀結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求6所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn) 行扭轉(zhuǎn)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的步驟具體包括以下步驟提供一個(gè)尾部可以粘住碳納米管結(jié)構(gòu)的紡紗軸，將該紡紗軸的尾部與碳納米管結(jié)構(gòu)的一端結(jié)合； 以及將該紡紗軸以旋轉(zhuǎn)的方式扭轉(zhuǎn)該碳納米管結(jié)構(gòu)，形成一碳納米管線狀結(jié) 構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)碳納米管 結(jié)構(gòu)的過程包括沿碳納米管結(jié)構(gòu)的拉伸方向扭轉(zhuǎn)該碳納米管結(jié)構(gòu)的步驟。
10. 如權(quán)利要求6所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述切割碳納米管結(jié)構(gòu)， 形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的步驟包括以下步驟沿碳納米管結(jié)構(gòu)的拉伸方向切割 所述碳納米管結(jié)構(gòu)，形成碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。
11. 如權(quán)利要求1所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成導(dǎo)電材料的方 法包括物理氣相沉積法、化學(xué)鍍及電鍍中的一種。
12. 如權(quán)利要求11所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成導(dǎo)電材料的 方法包括真空蒸鍍法或?yàn)R射法。
13. 如權(quán)利要求12所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成導(dǎo)電材料的 方法為真空蒸鍍法，其包括以下步驟提供一真空容器，該真空容器具有一沉積區(qū)間，該沉積區(qū)間底部和頂部分別 放置至少一個(gè)蒸發(fā)源，所述蒸發(fā)源的材料為待沉積的導(dǎo)電材料； 設(shè)置上述碳納米管結(jié)構(gòu)于上下蒸發(fā)源中間并間隔一定距離，碳納米管結(jié)構(gòu)正 對(duì)上下蒸發(fā)源設(shè)置；以及加熱所述蒸發(fā)源，使其熔融后蒸發(fā)或升華形成導(dǎo)電材料蒸汽，該導(dǎo)電材料蒸 汽遇到冷的碳納米管結(jié)構(gòu)后，在碳納米管結(jié)構(gòu)上下表面凝聚，形成導(dǎo)電材料 附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面。
14. 如權(quán)利要求13所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成導(dǎo)電材料的 過程包括形成一導(dǎo)電層于所述碳納米管結(jié)構(gòu)的外表面的步驟。
15. 如權(quán)利要求14所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材料為金、 銀、銅或上述材料的合金，該導(dǎo)電層的厚度為1~20納米。
16. 如權(quán)利要求14所述的線纜的制造方法，其特征在于，在所述形成導(dǎo)電層的步 驟之前進(jìn)一步包括形成一層潤(rùn)濕層于所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面的步驟，上述導(dǎo)電 層形成在所述潤(rùn)濕層的外表面。
17. 如權(quán)利要求16所述的線纜的制造方法，其特征在于，在所述形成導(dǎo)電層的步驟之前，形成潤(rùn)濕層的步驟之后進(jìn)一步包括形成一層過渡層于所述潤(rùn)濕層的外 表面，上述導(dǎo)電層形成在所述過渡層的外表面。
18. 如權(quán)利要求14所述的線纜的制造方法，其特征在于，在所述形成導(dǎo)電層的 步驟之后進(jìn)一步包括形成一層抗氧化層于所述導(dǎo)電層的外表面。
19. 如權(quán)利要求14所述的線纜的制造方法，其特征在于，在所述形成導(dǎo)電材料于 所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面之后，進(jìn)一步包括在所述碳納米管結(jié)構(gòu)外表面形成強(qiáng)化 層的步驟。
20. 如權(quán)利要求19所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成強(qiáng)化層的步驟 具體包括以下步驟將形成有導(dǎo)電材料的碳納米管結(jié)構(gòu)通過一裝有聚合物溶 液的裝置，使聚合物溶液浸潤(rùn)整個(gè)碳納米管結(jié)構(gòu)，該聚合物溶液通過分子間作 用力粘附于所述導(dǎo)電材料的外表面；以及固化聚合物溶液，形成一強(qiáng)化層。
21. 如權(quán)利要求1所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述絕緣材料為聚對(duì)苯 二曱酸乙二醇酯、聚^f友酸酯、丙烯腈一丁二烯丙烯一苯乙烯共聚物或聚^f友酸酯 /丙烯腈一丁二烯一 苯乙烯共聚物。
22. 如權(quán)利要求1所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述屏蔽材料為金屬、 碳納米管或其結(jié)合。
23. 如權(quán)利要求22所述的線纜的制造方法，其特征在于，所述形成屏蔽材料的步 驟包括將由金屬、碳納米管或其結(jié)合組成的膜或線通過粘結(jié)劑粘結(jié)或直接纏繞 在所述絕緣材料的外表面的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線纜的制造方法，包括以下步驟提供一碳納米管結(jié)構(gòu)；形成導(dǎo)電材料附著于所述碳納米管結(jié)構(gòu)表面；形成一具導(dǎo)電性的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；形成絕緣材料包覆所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；形成屏蔽材料包覆所述絕緣材料；以及形成保護(hù)材料包覆所述屏蔽材料。
文檔編號(hào)H01B7/17GK101499337SQ20091000245
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者亮 劉, 鍇 劉, 姜開利, 翟永超, 范守善, 趙清宇 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司