碳纤维塑料复合导体发热线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种碳纤维发热线，具体地说是一种碳纤维塑料复合导体发热线。
【背景技术】
[0002]碳纤维是一种新型的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，导电和导热等诸多优异性能。它可减轻构件重量，从而提高了构件技术性能。因此用碳纤维作为电热体有着金属、PTC等电热体所不可比拟的诸多的优异性能。
[0003]碳纤维的特点，一是升温迅速;二是能产生人体需要的8μπι— 15μπι的远红外线；三是电热转换效率高，节省电能；四是电热转化效率比金属发热提高30%，电热效率约100% ；五是抗拉强度高，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，因此在电热过程中抗拉强度没有什么改变;六是化学性能稳定(耐腐蚀，不易被氧化)，在无氧状态下加热到3000°C，其机械性能不发生任何变化，在电热状态下克服了金属丝、PTC、碳化硅电热体强度低，易氧化烧断的缺点。
[0004]但是，碳纤维发热线在使用过程中还存在一些不足，一是碳纤维的抗剪切性较差，在线端与导线的连接较为困难，容易发生断路情况;二是碳纤维发热线的发热功率受线长的影响和制约，在电热产品中使用的发热线，其长度一般是根据产品的大小或面积来确定的，如果使用碳纤维发热线，不同的碳纤维发热线的长度，就可能导致电热产品的发热功率有较大的差异，不能满足电热产品对电热线的使用需要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是提供一种碳纤维塑料复合导体发热线，以解决碳纤维发热线抗剪切性差和发热功率不便调整的问题。
[0006]本实用新型是这样实现的:一种碳纤维塑料复合导体发热线，包括内绝缘层、外绝缘套和位于外绝缘套内并缠绕在内绝缘层上的螺旋金属丝，其特征是，在所述内绝缘层中穿接有由碳纤维粉、金属粉和塑料混配挤出的碳纤维塑料复合导体，在所述碳纤维塑料复合导体的内芯中设置有电热丝。
[0007]在所述碳纤维塑料复合导体的内芯中还设置有涤纶增强丝。
[0008]所述电热丝可螺旋缠绕在所述涤纶增强丝上。
[0009]所述电热丝也可并置在所述涤纶增强丝旁。
[0010]所述螺旋金属丝为单螺旋金属丝或双螺旋金属丝。
[0011]本实用新型是将碳纤维粉碎后与金属粉一道加入塑料原材料中，混配后挤出成型，成为碳纤维塑料复合导体，在挤出碳纤维塑料复合导体的过程中，在其中心部设置有电热丝，为了提高韧性和强度，在中心部还设置有涤纶增强丝，由此形成复合发热体。在复合发热体的外部套接内绝缘层并缠绕屏蔽线后，再套接外绝缘层，即制成本碳纤维塑料复合导体发热线。
[0012]本实用新型以碳纤维塑料复合导体替代碳纤维线束，其柔韧性明显提高，抗拉强度和抗剪切性能均有大幅提高，由此可以在与金属线的连接处，方便形成固定连接方式，既连接牢固，又密切接触，形成良好的电气传递。
[0013]本实用新型构成了一种新型的复合碳纤维发热线，这种复合碳纤维发热线的发热功率主要是根据碳纤维塑料复合导体中的电热丝的电阻来确定，没有了碳纤维线束长短的约束，方便了在柔性电热产品中的使用，既避免了碳纤维发热线的选材浪费，又可降低生产成本，提尚生广效率。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型是在碳纤维塑料复合导体4的外围包覆有内绝缘层3，在内绝缘层3的外围缠绕有螺旋金属丝2。在缠绕螺旋金属丝的内绝缘层3的外围包覆有外绝缘套I。内绝缘层3和外绝缘套I均是采用常规材料和工艺制成。螺旋金属丝2可以是单螺旋金属丝或是双螺旋金属丝，其作用是为了对碳纤维塑料复合导体4和其内部的电热丝5进行有效的电磁屏蔽，以降低柔性电热产品在使用过程中产生的电磁波对人体造成的不利影响。
[0016]碳纤维塑料复合导体4是由碳纤维粉、金属粉和塑料混配挤出成型的，在碳纤维塑料复合导体4的内芯中设置有电热丝5和涤纶增强丝6。电热丝5可以螺旋缠绕在涤纶增强丝6上，也可以并置在涤纶增强丝6的旁边。
[0017]碳纤维塑料复合导体4的制作方法是，先将碳纤维粉碎成末，再选用PP或PE等树脂原料，在其中添加占树脂总量25—50%的碳纤维粉末和15—40%的铜粉(180目以上)，再加入适量辅料后混配成合成粉。然后，采用电缆挤出工艺和设备，即可制作内芯中含有电热丝5和涤纶增强丝6的碳纤维塑料复合导体4。合成粉中碳纤维粉末和铜粉的添加总量为树脂总量的50—80%，以保证碳纤维塑料复合导体4的导电性能。
【主权项】
1.一种碳纤维塑料复合导体发热线，包括内绝缘层、外绝缘套和位于外绝缘套内并缠绕在内绝缘层上的螺旋金属丝，其特征是，在所述内绝缘层中穿接有由碳纤维粉、金属粉和塑料混配挤出的碳纤维塑料复合导体，在所述碳纤维塑料复合导体的内芯中设置有电热丝。2.根据权利要求1所述的碳纤维塑料复合导体发热线，其特征是，在所述碳纤维塑料复合导体的内芯中还设置有涤纶增强丝。3.根据权利要求2所述的碳纤维塑料复合导体发热线，其特征是，所述电热丝螺旋缠绕在所述涤纶增强丝上。4.根据权利要求2所述的碳纤维塑料复合导体发热线，其特征是，所述电热丝并置在所述涤纶增强丝旁。5.根据权利要求1所述的碳纤维塑料复合导体发热线，其特征是，所述螺旋金属丝为单螺旋金属丝或双螺旋金属丝。
【专利摘要】本实用新型涉及一种碳纤维塑料复合导体发热线，其结构包括内绝缘层、外绝缘套和位于外绝缘套内并缠绕在内绝缘层上的螺旋金属丝，在所述内绝缘层中穿接有由碳纤维粉、金属粉和塑料混配挤出的碳纤维塑料复合导体，在所述碳纤维塑料复合导体的内芯中设置有电热丝。本实用新型以碳纤维塑料复合导体替代碳纤维线束，其柔韧性明显提高，抗拉强度和抗剪切性能均有大幅提高，由此可以在与金属线的连接处，方便形成固定连接方式，既连接牢固，又密切接触，形成良好的电气传递，既方便了在柔性电热产品中的使用，避免了碳纤维发热线的选材浪费，又可降低生产成本，提高生产效率。
【IPC分类】H05B3/58, H05B3/14
【公开号】CN205336558
【申请号】CN201620048786
【发明人】连建永
【申请人】连建永
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月19日