本發(fā)明涉及銅線的制備，具體地，涉及一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線及其制備方法。

背景技術(shù)：

納米粒子是指粒度在1~100nm范圍內(nèi)的微小固體粒子，納米粒子表面原子占很大比例并且是無序的類氣狀結(jié)構(gòu)，納米粒子特異結(jié)構(gòu)使其具有體積效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)及介電限域效應(yīng)等，與常規(guī)粉體材料相比，具有一系列特異的電、光、催化等物理、化學(xué)性質(zhì)，在電子材料、磁性材料、光催化、醫(yī)學(xué)和生物工程等領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用前景。納米材料在電工電氣絕緣方面目前己經(jīng)有了一些應(yīng)用，如用納米材料改性聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酞亞胺等制得新型絕緣材料，其功能主要是改善普通絕緣材料的機(jī)械性能和耐熱性能。但是納米材料應(yīng)用于絕緣材料還存在諸多不足之處，例如耐變頻性能和耐熱性能不足，絕緣材料易老化使得其使用壽命下降等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線及其制備方法，解決了納米材料應(yīng)用于絕緣材料還存在諸多不足之處，例如耐變頻性能和耐熱性能不足，絕緣材料易老化使得其使用壽命下降等問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線的制備方法，其中，所述制備方法包括：

納米復(fù)合絕緣材料的制備：

（1）將納米三氧化二鋁、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米氧化鎂、聚酰胺酰亞胺和n-甲基吡咯烷酮混合、分散后得到預(yù)分散液；

（2）將預(yù)分散液、酚醛樹脂、聚脂亞胺、碳纖維和有機(jī)溶劑混合、加熱后得到復(fù)合絕緣漆；

銅線的制備：將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線。

本發(fā)明還提供了一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線，所述包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線由上述的制備方法制得。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線的制備方法，其中，所述制備方法包括：將納米三氧化二鋁、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米氧化鎂、聚酰胺酰亞胺和n-甲基吡咯烷酮混合、分散后得到預(yù)分散液；將預(yù)分散液、酚醛樹脂、聚脂亞胺、碳纖維和有機(jī)溶劑混合、加熱后得到復(fù)合絕緣漆；將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線。通過本各原料之間的協(xié)同作用，使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線不僅具備優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，而且不易老化，大大延長了其使用壽命。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)明提供了一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線的制備方法，所述制備方法包括：

納米復(fù)合絕緣材料的制備：

（1）將納米三氧化二鋁、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米氧化鎂、聚酰胺酰亞胺和n-甲基吡咯烷酮混合、分散后得到預(yù)分散液；

（2）將預(yù)分散液、酚醛樹脂、聚脂亞胺、碳纖維和有機(jī)溶劑混合、加熱后得到復(fù)合絕緣漆；

銅線的制備：將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，相對于100重量份的n-甲基吡咯烷酮，納米三氧化二鋁的用量為2-8重量份，納米二氧化硅的用量為2-5重量份，納米氧化鋅的用量為2-8重量份，納米氧化鎂的用量為1-3重量份，聚酰胺酰亞胺的用量為10-20重量份；

相對于100重量份的有機(jī)溶劑，預(yù)分散液的用量為30-50重量份，酚醛樹脂的用量為10-20重量份，聚脂亞胺的用量為2-10重量份，碳纖維的用量為2-5重量份。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，有機(jī)溶劑選自乙醇、乙二醇和乙醚中的一種或多種。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，在步驟（1）中，分散采用超聲分散的方式，超聲分散的條件包括：超聲頻率為10-20khz，超聲時(shí)間為5-10min。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，在步驟（2）中，加熱的條件至少包括：加熱的溫度為55-65℃，加熱的時(shí)間為10-20min。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，納米三氧化二鋁的平均粒徑為20-30nm，納米二氧化硅的平均粒徑為20-30nm，納米氧化鋅的平均粒徑為20-30nm，納米氧化鎂的平均粒徑為20-30nm。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，聚酰胺酰亞胺的重均分子量為7000-9000，聚脂亞胺的重均分子量為5000-6000。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使得制得的包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線具備更為優(yōu)良的耐熱性能和耐頻性能，在銅線的制備中，烘干的條件至少包括：烘干的溫度為40-50℃，烘干的時(shí)間為2-4h。

本發(fā)明還提供了一種包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線，所述包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線由上述的制備方法制得。

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，納米三氧化二鋁的平均粒徑為20-30nm，納米二氧化硅的平均粒徑為20-30nm，納米氧化鋅的平均粒徑為20-30nm，納米氧化鎂的平均粒徑為20-30nm；聚酰胺酰亞胺的重均分子量為7000-9000，聚脂亞胺的重均分子量為5000-6000。

實(shí)施例1

將2g納米三氧化二鋁、2g納米二氧化硅、2g納米氧化鋅、1g納米氧化鎂、10g聚酰胺酰亞胺和100gn-甲基吡咯烷酮混合、超聲分散（超聲頻率為10khz，超聲時(shí)間為5min）后得到預(yù)分散液；將30g預(yù)分散液、10g酚醛樹脂、2g聚脂亞胺、2g碳纖維和100乙醇混合、加熱（加熱的溫度為55℃，加熱的時(shí)間為10min）后得到復(fù)合絕緣漆；將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干（烘干的溫度為40℃，烘干的時(shí)間為2h）后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線a1。

實(shí)施例2

將8g納米三氧化二鋁、5g納米二氧化硅、8g納米氧化鋅、3g納米氧化鎂、20g聚酰胺酰亞胺和100gn-甲基吡咯烷酮混合、超聲分散（超聲頻率為20khz，超聲時(shí)間為10min）后得到預(yù)分散液；將50g預(yù)分散液、20g酚醛樹脂、10g聚脂亞胺、5g碳纖維和100g乙二醇混合、加熱（加熱的溫度為65℃，加熱的時(shí)間為20min）后得到復(fù)合絕緣漆；將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干（烘干的溫度為50℃，烘干的時(shí)間為4h）后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線a2。

實(shí)施例3

將5g納米三氧化二鋁、3.5g納米二氧化硅、5g納米氧化鋅、2g納米氧化鎂、15g聚酰胺酰亞胺和100gn-甲基吡咯烷酮混合、超聲分散（超聲頻率為15khz，超聲時(shí)間為7min）后得到預(yù)分散液；將40g預(yù)分散液、15g酚醛樹脂、6g聚脂亞胺、3.5g碳纖維和100g乙醚混合、加熱（加熱的溫度為60℃，加熱的時(shí)間為15min）后得到復(fù)合絕緣漆；將復(fù)合絕緣漆涂覆至銅線坯體表面，烘干（烘干的溫度為45℃，烘干的時(shí)間為3h）后得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線a3。

對比例1

按照實(shí)施例3的方法進(jìn)行，不同的是，相對于100g的n-甲基吡咯烷酮，納米三氧化二鋁的用量為1g，納米二氧化硅的用量為1g，納米氧化鋅的用量為1g，納米氧化鎂的用量為0.5g，聚酰胺酰亞胺的用量為5g；相對于100g的有機(jī)溶劑，預(yù)分散液的用量為25g，酚醛樹脂的用量為5g，聚脂亞胺的用量為1g，碳纖維的用量為1g，得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線d1。

對比例2

按照實(shí)施例3的方法進(jìn)行，不同的是，相對于100g的n-甲基吡咯烷酮，納米三氧化二鋁的用量為10g，納米二氧化硅的用量為8g，納米氧化鋅的用量為10g，納米氧化鎂的用量為5g，聚酰胺酰亞胺的用量為25g；相對于100g的有機(jī)溶劑，預(yù)分散液的用量為60g，酚醛樹脂的用量為25g，聚脂亞胺的用量為12g，碳纖維的用量為7g，得到包裹有納米復(fù)合絕緣材料的銅線d2。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。