一種碳納米管導線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于碳納米管的加工技術領，涉及一種碳納米管導線。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術和社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，產(chǎn)業(yè)水平的不斷提高，消費者對耳機產(chǎn)品的質(zhì)量、性能以及安全性提出越來越高的要求。傳統(tǒng)的耳機線材主要采用裸銅、鋁、銀線等金屬纖維絞合束成導體，絕緣和護套多數(shù)為PVC材質(zhì)。上述的高導電率金屬纖維柔韌性較低，在使用過程中，由于外界的拉力或者自身的重力，以及反復的繞折，而使得包覆在護層中的線材斷裂，從而導致該耳機不能繼續(xù)使用。
[0003]CN 202948768 U公開了一種耳機線，包括金屬導線、防止搖繞斷裂的絲線以及耳機線的表皮，所述金屬導線以螺旋狀纏繞在所述防止搖繞斷裂的絲線上，所述耳機線的表皮附著并包裹在所述金屬導線的表面，所述防止搖繞斷裂的絲線為超高分子量聚乙烯纖維絲線。此實用新型的耳機線利用金屬纖維為線材，柔韌性較差，易斷裂。
[0004]隨著現(xiàn)行電子設備朝著輕便化以及造型美觀，富于設計感的方向發(fā)展，耳機線材也趨近輕便化、纖細化，能為設計者提供更大的設計空間。
[0005]碳納米管自1991年Ijima在電鏡下觀察到以來，就備受科學家們的關注。研宄表明，碳納米管由于其特殊的石墨層狀結構，因而具有優(yōu)異的力學性質(zhì)，以及良好的導電性能。由于其具有很高的拉伸強度以及非常好的化學穩(wěn)定性能，使得它在復合材料制備方面具有非常明顯的優(yōu)勢，從而在高性能材料制備方面發(fā)揮重要作用，并且碳納米管纖細、質(zhì)輕，耐彎折性好，不易斷裂。
[0006]CN 101976594 A公開了一種碳納米管纖維的復合導線應用及其制備方法，該發(fā)明的特點在于將一種高強度碳納米管纖維材料與電鍍或者化學鍍表面處理工藝相結合，在碳納米管纖維復合導電金屬鍍層，從而得到一種輕質(zhì)、高強度、高導電的碳納米管復合導線。在該發(fā)明中需要利用電鍍或者化學鍍表面處理工藝，過程中需要控制金屬鍍層的種類和金屬鍍層的厚度，才可使碳納米管導線的電導率達到與金屬本體材料電導率一致，否則很難獲得良好的導電性。
[0007]CN 201655353 U公開了一種以纖維線作為載體的增強碳納米管線，其特別之處在于:長度在100米以上；聚合物的外層內(nèi)設有纖維線，在纖維線的毛細管中和纖維線的外表面上設有碳納米管。此實用新型所述碳納米管線比現(xiàn)有技術的碳納米管線要粗，但具有較高的機械強度和導電性，特別適合做遠距離導線。
[0008]CN 102074291 A公開了一種耳機線，其包括防彈絲、絕緣導電絲以及耳機線表皮，其特征在于，所述耳機線還包括導電體；所述絕緣導電絲以螺旋狀纏繞在所述防彈絲上；所述耳機線表皮附著并包裹在所述絕緣導電絲的表面，形成一層超薄、柔軟且耐磨的表皮；以及所述導電體位于所述耳機線的兩端部，分別連接在電子產(chǎn)品和耳機的輸出和輸入端頭上。此發(fā)明所述防彈絲是由多根由多種材料復合制成有較強抗拉力的線絲構成的，該耳機線能夠應用于“內(nèi)置伸縮耳機”。
[0009]在本領域，開發(fā)具有優(yōu)良導電性、高強度和良好柔韌性的耳機導線材料是是目前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種碳納米管導線。
[0011]為達到此發(fā)明目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0012]本實用新型提供了一種碳納米管導線，所述碳納米管導線具有三層結構，其中第I層為芳綸加強芯，第2層為位于第I層外的碳納米管纖維層，第3層為位于第2層外的護套層O
[0013]在本實用新型中，所述加強芯由兩束或更多束芳綸纖維絞合而成，所述每束芳綸纖維由兩根或更多根芳綸纖維絞合而成。芳綸全稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優(yōu)良性能，其作為一種強度和柔韌性都很高的聚合物類纖維，能夠?qū)崿F(xiàn)用量小的情況下，保證強度和柔韌性。
[0014]本實用新型所述碳納米管纖維層中碳納米管纖維的直徑為10-50 μπι，例如10 μπι、12 μπι、14 μπι、16 μπι、18 μπι、20 μπι、23 μπι、25 μπι、27 μπι、29 μπι、30 μπι、32 μπκ34 μ π1λ36 μ m、38 μ m、40 μ m、42 μ π1λ44 μ π1λ46 μ π1λ48 μ m 50 μ m。
[0015]本實用新型所述碳納米管纖維層由兩根或更多根碳納米管纖維組成，起到導電、信號傳輸?shù)墓δ堋Ｓ捎谔技{米管導線的直徑精細，因此單根碳納米管導線的載荷偏低，本實用新型所述碳納米管纖維通過纏繞打結編織在一起，不僅提高了碳納米管纖維的載荷，同時可以賦予碳納米管纖維以蓬松感，而且使整體線材柔軟，手感好。
[0016]利用碳納米管纖維作為導電或信號傳輸線，不僅電導率高，信號失真小，而且碳納米管纖維直徑精細(10-50 μ m)，質(zhì)輕，耐彎折性好，容易打結，可以隨意設計。
[0017]本實用新型所述碳納米管纖維層中每根碳納米管纖維表面淋涂有聚酰亞胺涂層，涂層起到絕緣作用，避免了碳納米管間信號傳輸?shù)挠绊懀M一步保證其具有高信號保真度。
[0018]本實用新型碳納米管線的第3層為護套層，所述護套層為熱塑性彈性體層，優(yōu)選地，所述護套層可以為TPE層或TPU層。本實用新型所述TPE (Thermoplastic Elastomer)是一種具有橡膠的高彈性、高強度、高回彈性，又具有可注塑加工特征的材料，具有環(huán)保無毒安全，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越等特征。本實用新型所述TPU (Thermoplastic polyurethanes)為熱塑性聚氨醋彈性體橡膠，具有良好的彈性和耐磨性，機械強度高，加工性能良好。
[0019]本實用新型提供的所述碳納米管導線可用于耳機線，利用碳納米管纖維取代傳統(tǒng)金屬纖維作為信號傳輸和導線。碳納米管纖維具有質(zhì)輕，只有金屬纖維的五分之一，直徑精細，耐彎折性好，對比