一种冷却线缆的制作方法

本发明涉及一种冷却线缆，属于线缆管材制备。

背景技术：

1、目前，随着新能源汽车技术的发展，电动汽车也越来越普及，在电动汽车的使用过程中，用户对于快速充电的要求也越来越高，为实现更大的充电电流，充电功率越来越大，线缆外径也越来越大，这也给线缆冷却带来问题。

2、冷却线缆的主要结构是在整体线缆的外护套内同时设置内部线缆和冷却管，内部线缆的外表皮与冷却管的外管壁接触。当内部线缆芯线连接大电流产生热量时，通过外表皮与外管壁的接触进行热交换带走热量，从而使外护套的表面温度处于标准要求内。但是，上述技术方案中线缆的冷却效果较差。

3、有鉴于上述的缺陷，本发明以期创设一种冷却线缆，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种冷却线缆。

2、本发明的一种冷却线缆，包括散热线缆皮，在散热线缆皮内部设置有多股线缆芯，在散热线缆皮和线缆芯之间填充有线缆冷却液；

3、所述散热线缆皮按重量份数计，包括以下原料：

4、15～25份甲基乙烯基硅橡胶；

5、20～30份氢氧化镁；

6、5～10份泡沫碳纳米管材料；

7、2～3份氮化硼；

8、2～3份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物；

9、2～3份硬脂酸钙；

10、2～3份乙烯基三乙氧基硅烷；

11、1～2份丁基羟基茴香醚。

12、进一步的，所述线缆冷却液是由植物绝缘油和多孔纳米碳化硅混合制得。

13、进一步的，所述多孔纳米碳化硅是由稻壳、鸡蛋清发霉反应后高温热处理后制得的。

14、进一步的，所述线缆芯的材质为导电金属材料。

15、进一步的，所述泡沫碳纳米管材料是由二茂铁环己烷溶液在管式炉中热处理后沉积在石英玻璃表面制得的。

16、进一步的，所述泡沫碳纳米管材料的制备步骤为：

17、配置质量分数为2%的二茂铁环己烷溶液作为前驱液，将石英玻璃放入管式炉中央，将管式炉在氩气氛围下加热到恒温区域温度为900℃，在30min内将前驱液以8ml/h的速度注入管式炉中，以200℃的温度对所述前驱液进行预加热使其挥发进入管式炉，在氩气氛围中使碳纳米管在所述石英玻璃表面生长，停止注射前驱液，在氩气氛围下自然冷却至室温，取出制得的泡沫状碳纳米管材料。

18、进一步的，所述散热线缆皮的制备步骤为：

19、（1）按重量份数计，称取15～25份甲基乙烯基硅橡胶、20～30份氢氧化镁、5～10份上述泡沫碳纳米管材料、2～3份氮化硼、2～3份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、2～3份硬脂酸钙、2～3份乙烯基三乙氧基硅烷和1～2份丁基羟基茴香醚在160℃下混炼25min、再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，设置第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃，得到共混颗粒；

20、（2）将上述共混颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的a区、b区、c区以及d区，所述颗粒依次通过各区，设置a区的工作温度为110℃，b区的工作温度为135℃，c区的工作温度为145℃，d区的工作温度为150℃，得到线缆线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为9mrad，最终得到散热线缆皮。

21、进一步的，所述多孔纳米碳化硅的制备步骤为：

22、（1）按质量比为1:1将稻壳和鸡蛋清混合后放入陶瓷罐中，再将陶瓷罐移入温度为35～45℃，空气相对湿度为60～70%的温室中，自然发霉7～10天，发霉结束后得到发霉产物；

23、（2）将上述得到发霉产物移入发酵罐中，密封罐口后放入恒温箱中，在温度为30～40℃下密封发酵3～5天，发酵结束后过滤分离得到滤渣，将滤渣转入马弗炉中，加热升温至1300～1400℃，在无氧环境下高温处理1～2h，出料，得到多孔纳米碳化硅。

24、进一步的，所述线缆冷却液的制备步骤为：

25、将植物绝缘油和多孔纳米碳化硅在-0.1mpa 真空度和90℃下真空干燥箱中干燥48 h，除去植物绝缘油水份和气体，保持多孔纳米碳化硅干燥，再将干燥后的植物绝缘油和干燥后的多孔纳米碳化硅按质量比为30:1混合放入超声波振荡仪，控制60℃下超声混合1h，得到线缆冷却液。

26、借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

27、（1）本发明制备得到泡沫状的碳纳米管材料，将其作为增强剂添加进线缆皮原料中，利用碳纳米管材料的高导热性，从而提高线缆皮材料的热导率，进而提高其散热性能，而碳纳米管材料由于和线缆皮的原料之间相容性差，导致散热增强效果不明显，而本发明通过使用多孔结构的泡沫状碳纳米管，利用其多孔结构在和线缆皮原料充分混合，使得线缆皮原料入渗进入泡沫碳纳米管孔隙中，形成物理性的锚结作用，进而提高填料和原料之间的相容性，提高碳纳米管散热的功效，而且泡沫状的碳纳米管材料本身呈网络状桥联结构，能在线缆皮中形成散热网络，进一步提高线缆皮材料的散热性能。

28、（2）本发明的线缆冷却液以植物绝缘油为基液，添加具有稻壳遗态结构的纳米碳化硅材料，而纳米碳化硅材料分散在绝缘油中其表面形成吸附层，吸附层的物理化学性质有异于纳米颗粒和绝缘油，吸附层的导热系数介于纳米颗粒与绝缘油之间，它是线缆芯与绝缘油之间热交换的桥梁。此外纳米碳化硅材料在纳米流体不规则的布朗运动导致相互流动，提高纳米流体传热效率，进一步提高了冷却线缆的散热效果。

29、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种冷却线缆，其特征在于：包括散热线缆皮，在散热线缆皮内部设置有多股线缆芯，在散热线缆皮和线缆芯之间填充有线缆冷却液；

2.根据权利要求1所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述线缆冷却液是由植物绝缘油和多孔纳米碳化硅混合制得。

3.根据权利要求2所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述多孔纳米碳化硅是由稻壳、鸡蛋清发霉反应后高温热处理后制得的。

4.根据权利要求1所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述线缆芯的材质为导电金属材料。

5.根据权利要求1所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述泡沫碳纳米管材料是由二茂铁环己烷溶液在管式炉中热处理后沉积在石英玻璃表面制得的。

6.根据权利要求1或5所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述泡沫碳纳米管材料的制备步骤为：

7.根据权利要求1所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述散热线缆皮的制备步骤为：

8.根据权利要求1或3所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述多孔纳米碳化硅的制备步骤为：

9.根据权利要求1所述的一种冷却线缆，其特征在于：所述线缆冷却液的制备步骤为：

技术总结
本发明涉及一种冷却线缆，属于线缆管材制备技术领域。本发明通过向线缆皮材料中添加自制的泡沫状碳纳米管，再向线缆内部冷却液中添加纳米碳化硅材料，利用碳纳米管材料的高导热性，从而提高线缆皮材料的热导率，进而提高其散热性能，同时添加具有稻壳遗态结构的纳米碳化硅材料，而纳米碳化硅材料分散在绝缘油中其表面形成吸附层，吸附层的物理化学性质有异于纳米颗粒和绝缘油，吸附层的导热系数介于纳米颗粒与绝缘油之间，它是线缆芯与绝缘油之间热交换的桥梁。此外纳米碳化硅材料在纳米流体不规则的布朗运动导致相互流动，提高纳米流体传热效率，进一步提高了冷却线缆的散热效果。

技术研发人员：范宏伟
受保护的技术使用者：常州浩瀚万康纳米材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14