[实用新型]一种石墨烯轻型复合发热电缆

说明书

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。

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。