CN111937088B - 线圈用碳纳米管被覆线材、利用线圈用碳纳米管被覆线材的线圈以及碳纳米管被覆线材线圈的制造方法 - Google Patents

线圈用碳纳米管被覆线材、利用线圈用碳纳米管被覆线材的线圈以及碳纳米管被覆线材线圈的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够降低涡电流、高输出特性优异的线圈用碳纳米管被覆线材。线圈用碳纳米管被覆线材包括：碳纳米管线材，其由多个碳纳米管集合体或者多个碳纳米管线构成，所述碳纳米管集合体由多个碳纳米管构成，所述碳纳米管线由多个碳纳米管构成；以及被覆层，其将所述碳纳米管线材被覆，所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线与相邻的其他所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线接触。

Description

线圈用碳纳米管被覆线材、利用线圈用碳纳米管被覆线材的 线圈以及碳纳米管被覆线材线圈的制造方法
技术领域
本发明涉及利用被覆材料将由多个碳纳米管构成的碳纳米管线材被覆的用 于线圈的碳纳米管被覆线材、利用所述碳纳米管被覆线材的线圈以及利用碳纳 米管被覆线材的线圈的制造方法。
背景技术
在以高频电流通电的电机等各种电动设备中利用线圈。将具有导线的绕线 卷绕为螺旋状而制作线圈。从电动设备的小型化、提高输出的方面考虑，有时要 求缩小相邻的线匝(turn)之间的间隔而进行卷绕。然而，若将卷绕的导线间配 置为彼此接近，则在导线产生涡电流而使涡电流量增大，其结果，因导线产生的 涡电流而导致电流损失增大，从而线圈的电流损失会增大。
因此，提出利用包括导线以及在导线的外周由磁性材料形成的磁性体层的 线圈用线材而降低涡电流的方案(专利文献1)。
另一方面，从提高电动设备的输出的方面考虑，要求导线加粗以及导线的截 面积率(占空系数)的提高。然而，为了将电线线材加工为绕线，对1根导线的 加粗程度有限制，另外，涡电流也增大。因此，为了绕线的加工性以及涡电流的 降低，提出将形成线圈的导线分割为多个的方案(专利文献2)、对包括中心导 体以及用于被覆中心导体的磁性层的细电线进行捻合而实现加粗的方案(专利 文献3)。
然而，在专利文献1中，为了以高频电流通电而提高电动设备的输出，在制 成利用多个线材的绞线的情况下，需要减弱捻合的各线材间的导电性。因而，在 专利文献1中，需要在构成绞线的各个线材形成磁性体层。如上，在专利文献1 中，当抑制涡电流时，导线的截面积率(占空系数)低，因此存在改善的余地， 另外，高频特性也存在改善的余地，因此，有时无法获得充分的输出特性。另外， 在专利文献1中，由于需要在构成绞线的各个线材形成磁性体层，因此存在制 造成本提升的问题。
另外，当以高频电流通电时，在专利文献2中，为了减弱分割线间的导电 性，也需要将绝缘层被覆于各分割线，在专利文献3中，在为了抑制涡电流而对 线材进行捻合的情况下，为了减弱捻合的各线材间的导电性，需要将磁性层被覆 于各中心导体。因此，在专利文献2、3中，当抑制涡电流时，导线的占空系数 也存在改善的余地，另外，高频特性也存在改善的余地，因此，有时无法获得充 分的输出特性。另外，在专利文献2、3中，也需要在构成绞线的各个线材形成 被覆层，因此，存在制造成本高的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-37896号公报
专利文献2：日本特开2013-138594号公报
专利文献3：日本特开2015-65081号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供降低涡电流、高输出特性优异的线圈用碳纳米管被 覆线材。
用于解决课题的方法
[1]一种线圈用碳纳米管被覆线材，其包括：碳纳米管线材，其由多个碳纳 米管集合体或者多个碳纳米管线构成，所述碳纳米管集合体由多个碳纳米管构 成，所述碳纳米管线由多个碳纳米管构成；以及被覆层，其将所述碳纳米管线材 被覆，所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线与相邻的其他所述碳纳米管集 合体或者所述碳纳米管线接触。
[2]根据[1]所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的 绞线密度为0.5g/cm3～2.5g/cm3。
[3]根据[1]或[2]所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材 中的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的密度为1.1g/cm3～1.8g/cm3。
[4]根据[2]所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的 绞线密度为1.2g/cm3～1.5g/cm3。
[5]根据[3]所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的 所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的密度为1.5g/cm3～1.8g/cm3。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，构成所述 碳纳米管线材的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为10根～1000 根。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，构成所述 碳纳米管线材的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为300根～600 根。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳 米管线材的圆当量直径为0.05mm以上且2.0mm以下。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳 米管线材的圆当量直径为0.30mm以上且1.0mm以下。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳 米管线材的捻数为1T/m以上且1000T/m以下。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳 纳米管线材的捻数为10T/m以上且800T/m以下。
[12]一种线圈，其利用[1]至[11]中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材的 绕线。
[13]一种碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其包含如下工序：
利用多个碳纳米管线制作碳纳米管线材的工序；
利用被覆材料将所述碳纳米管线材被覆而制作碳纳米管被覆线材的工序； 以及
对所述碳纳米管被覆线材进行卷绕而形成绕线的工序。
[14]一种碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其包含如下工序：
利用被覆材料将碳纳米管线材被覆而制作碳纳米管被覆线材的工序，其中， 所述碳纳米管线材由碳纳米管集合体或者碳纳米管线构成，所述碳纳米管集合 体由多个碳纳米管构成，所述碳纳米管线由多个碳纳米管构成；以及
对所述碳纳米管被覆线材进行卷绕而形成绕线的工序。
[15]根据[14]所述的碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其中，捻合的所述 碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为10根～1000根。
[16]根据[13]至[15]中任一项所述的碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其 中，所述碳纳米管线材的圆当量直径为0.05mm以上且2.0mm以下。
[17]根据[13]至[16]中任一项所述的碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其 中，所述碳纳米管线材的捻数为1T/m以上且1000T/m以下。
发明的效果
根据本发明的方案，能够获得涡电流降低、高输出特性优异的线圈用碳纳米 管被覆线材。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材的说明图。
图2是用于本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材的碳纳米 管线材的说明图。
图3是示出将本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材用于电 机的概况的说明图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材进 行说明。
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材(以下 有时称为“线圈用CNT被覆线材”。)1形成为在碳纳米管线材(以下有时称为 “CNT线材”。)10的外周面被覆有被覆层21的结构。即，沿CNT线材10的 纵向方向被覆有被覆层21。在CNT被覆线材1中，CNT线材10的整个外周面 由被覆层21被覆。另外，在CNT被覆线材1中，形成为被覆层21与CNT线 材10的外周面直接接触的状态。
CNT线材10通过对多个碳纳米管集合体(以下有时称为“CNT集合体”。) 11或者多个碳纳米管线(以下，有时称为“CNT线”。)11进行捻合而形成为绞 线的方式(以下有时将“CNT集合体11”和“CNT线11”统称为“CNT线等 11”。)。在形成为绞线形态的线圈用CNT被覆线材1中，构成绞线的CNT线等 11在纵向方向上显示出高导电性，另一方面，CNT线等11之间的导电性低， 从而接近将导体按照每根线进行分割的状态，因此，能够抑制涡电流，其结果， 能够获得可抑制电流损失的线圈。应予说明，在图1中，为了简化，而将CNT 线等11的根数设为7根。
在CNT线材10中，CNT线等11并未隔着被覆层21与相邻的其他CNT线 等11接触。即，CNT线等11与相邻的其他CNT线等11直接接触。通过将CNT 线材10设为绞线的方式，从而能够使CNT线材10实现加粗。另外，如后所述， CNT线等11是纵向方向上的导电性优异的线材，并且该CNT线等11与相邻的 其他CNT线等11直接接触，因此，能够提高线圈用CNT被覆线材1在径向截 面的导体的截面积率(占空系数)。
如图2中所示，用于线圈用CNT被覆线材1的CNT线等11由具有1层以 上的层状构造的多个碳纳米管(以下有时称为“CNT”。)11a、11a……构成。此 处，CNT线材是指CNT的比例为90质量％以上的CNT线材。此外，在计算 CNT线材中的CNT比例时，除去镀层和掺杂剂。CNT线材10形成为对多个 CNT线等11进行捻合集束而成的结构。CNT线等11的纵向方向形成CNT线 材10的纵向方向。因此，CNT线等11形成为线状。沿CNT线材10的纵向方 向的中心轴以规定的捻数对CNT线材10的多个CNT线等11、11……进行捻 合。因此，CNT线材10的多个CNT线等11、11……取向。
CNT线等11是具有1层以上的层状构造的长条状CNT11a的束。CNT11a 的纵向方向形成CNT线等11的纵向方向。CNT线等11的多个CNT11a、11a…… 配置为其长轴方向大致一致。因此，对CNT线等11的多个CNT11a、11a…… 实施取向。CNT线等11的圆当量直径例如为20nm以上且1000nm以下，其中， CNT集合体11的圆当量直径例如为20nm以上且80nm以下，CNT线11的圆 当量直径例如大于80nm且为1000nm以下。另外，CNT11a的最外层的宽度尺 寸例如为1.0nm以上5.0nm以下。
在线圈用CNT被覆线材1中，构成CNT线等11的CNT11a为具有单层构 造或多层构造的筒状体，分别称为SWNT(单壁纳米管，Single-walled nanotube)、 MWNT(多壁纳米管，Multi-walled nanotube)。图2中仅记载了具有2层构造的 CNT11a，但CNT线等11可以包含具有3层构造以上的层状构造的CNT、具有 单层构造的层状构造的CNT，也可以由具有3层构造以上的层状构造的CNT或 具有单层构造的层状构造的CNT形成。
对于构成CNT线等11的CNT11a，具有2层构造的CNT11a形成为具有六 边形网格的网孔构造的2个筒状体T1、T2大致同轴配置而得到的3维网孔构造 体、且称为DWNT(双壁纳米管，Double-walled nanotube)。作为结构单位的六 边形网格为在其顶点配置有碳原子的六元环，并与其他六元环相邻而连续地结 合。
构成CNT线等11的CNT11a的性质取决于上述筒状体的手性。手性大致 分为扶手椅型、锯齿型以及手性型，扶手椅型显示出金属性的性质，锯齿型显示 出半导体性以及半金属性的性质，手性型显示出半导体性以及半金属性的性质。 因此，CNT11a的导电性根据筒状体具有哪种手性而大不相同。关于构成线圈用 碳纳米管被覆线材1的CNT线材10的CNT线等11，从进一步提高导电性的观 点考虑，优选增大显示出金属性的性质的扶手椅型CNT11a的比例。
接下来，对CNT线材10的CNT11a以及CNT线等11的取向性进行说明。 若利用小角X射线散射(SAXS)对CNT线材10的X射线散射像的信息进行 分析，则可知CNT线材10的多个CNT11a、11a……以及多个CNT线等11、 11……具有良好的取向性。由此，多个CNT11a、11a……以及多个CNT线等11、 11……具有良好的取向性，因此，CNT线材10沿着CNT11a以及CNT线等11 的纵向方向而具有优异的导电性。即，CNT线等11在纵向方向上具有取向性， 从而CNT线等11具有纵向方向上的导电性比径向上的导电性更优异的特性。 多个CNT线等11捻合而成的CNT线材10在纵向方向上的导电性优异、且捻 合的CNT线等11之间的导电性较小。因此，与由金属制绞线构成的线圈用线 材相比，线圈用CNT被覆线材1的CNT线材10能够抑制径向上的导电性、且 发挥纵向方向上优异的导电性。由上述可知，与金属制绞线相比，CNT线材10 能够获得优异的高频特性。
另外，与径向相比，线圈用CNT被覆线材1的CNT线材10在纵向方向上 发挥出更优异的导电性，因此，对于CNT线材10无需使绝缘被覆层被覆于各 CNT线等11。因而，在CNT线材10中，CNT线等11能够以与相邻的其他CNT 线等11直接接触的方式捻合。如上所述，在CNT线材10中，以与相邻的其他 CNT线等11直接接触的方式捻合，因此，与由金属制绞线构成的线圈用线材相 比，线圈用CNT被覆线材1能够提高导体的占空系数。另外，在CNT线材10 中，无需在各CNT线等11形成绝缘被覆层，因此，能够降低制造成本。
如上所述，作为绞线方式的CNT线材10能够降低涡电流、且获得优异的 高频特性以及导体的较高的占空系数，因此，线圈用碳纳米管被覆线材1能够 降低涡电流而抑制电流损失、且发挥出高输出特性。
针对1根CNT线材10中所捻合的CNT线等11的根数并未特别限定，例 如为几根至几千根，更具体而言，根据更可靠地降低涡电流、且容易形成绞线的 观点，优选为2根～5000根，根据进一步提高高频特性而获得优异的高输出特性 的观点，更优选为10根～1000根，特别优选为300根～600根。
CNT线材10的圆当量直径并未特别限定，考虑到通过加粗可实现大电流的 导电性以及容易卷绕，优选为0.01mm以上且5.0mm以下，考虑到通过一起提 高占空系数和高频特性而获得优异的高输出特性的观点，更优选为0.05mm以上 且2.0mm以下，特别优选为0.30mm以上且1.0mm以下。
CNT线材10的捻数并未特别限定，但从绞线的形成及卷绕的容易度的方面 考虑，优选为1T/m以上且1000T/m以下，根据进一步提高高频特性和导体的占 空系数而获得优异的高输出特性的观点，更优选为10T/m以上且800T/m以下， 根据获得更优异的高频特性的观点，更优选为50T/m以上且500T/m以下，根据 进一步获得优异的容许电流的观点，特别优选为50T/m以上且300T/m以下。
CNT线材10的密度并未特别限定，例如，根据提高纵向方向上的导电性、 且容易形成绞线的观点，优选为0.50g/cm3以上且2.5g/cm3以下，根据进一步提 高导体的占空系数而获得优异的高输出特性的观点，更优选为1.2g/cm3以上且 1.8g/cm3以下，根据进一步获得优异的容许电流的观点，特别优选为1.2g/cm3以 上且1.5g/cm3以下，根据提高占空系数的观点，更优选为1.4g/cm3以上。另外， CNT线等11的密度并未特别限定，例如，根据提高纵向方向上的导电性、且使 得CNT线等11的生产率优异的观点，优选为1.0g/cm3以上且3.0g/cm3以下， 更优选为1.1g/cm3以上且1.8g/cm3以下，根据容易获得优异的容许电流的观点， 特别优选为1.5g/cm3～1.8g/cm3。
接下来，对将用于线圈用CNT被覆线材1的CNT线材10的外表面被覆的 被覆层21进行说明。
作为被覆层21，能够举出绝缘被覆层。作为绝缘被覆层的材料，可以使用 在利用金属作为芯线的被覆电线的绝缘被覆层中使用的材料，例如，能举出热塑 性树脂、热固化性树脂。作为热塑性树脂，例如能举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚 乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚甲基丙烯 酸甲酯、聚氨酯等。作为热固化性树脂，例如能举出聚酰亚胺、酚醛树脂等。可 以单独使用上述物质，也可以适当地混合使用2种以上的上述物质。
如图1所示，被覆层21可以设为一层，也可以代替该方式而设为两层以上。 另外，可以根据需要而在CNT线材10的外表面与被覆层21之间进一步设置热 固化性树脂层。
接下来，对本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材1的制造 方法例进行说明。关于线圈用碳纳米管被覆线材1，首先制造CNT11a并利用获 得的多个CNT11a而制造CNT线等11。接下来，对多个CNT线等11进行捻合 而制造CNT线材10。接下来，将被覆层21(例如绝缘被覆层)被覆于CNT线 材10的外周面，由此能够制造线圈用碳纳米管被覆线材1。
例如，可以通过悬浮催化剂法(日本专利第5819888号公报)、基板法(日 本专利第5590603号公报)等方法而制作CNT11a。例如可以通过干纺(日本专 利第5819888号公报、日本专利第5990202号公报、日本专利第5350635号公 报)、湿纺(日本专利第5135620号公报、日本专利第5131571号公报、日本专 利第5288359号公报)、液晶纺纱(日本特表2014-530964号公报)等而制作CNT 线等11。
关于使得被覆层21被覆于以上述方式获得的CNT线材10的外周面的方 法，可以使用将绝缘被覆层被覆于铝、铜的芯线的方法。例如，能够举出如下方 法：使作为被覆层21的原料的热塑性树脂熔融，在CNT线材10的周围挤出熔 融的树脂并使其将CNT线材10被覆，由此形成被覆层21。
本发明的实施方式所涉及的线圈用碳纳米管被覆线材1用作以卷绕的方式 形成绕线而制作线圈的线材。使得线圈用碳纳米管被覆线材1形成为绕线的线 圈50，例如可以用于电机、变压器等各种电气设备。
此处，以利用将线圈用碳纳米管被覆线材1卷绕为螺旋状而形成绕线的线 圈50的电机为例并利用附图进行说明。电机的构造并未特别限定，例如图3的 电机100的概况所示，电机100具有中空筒状的金属制壳体51，永磁体53固定 于其内周面，在金属制壳体51的封闭部51a的中央安装有轴承54。另外，支承 为旋转自如的转子55安装于金属制壳体51的内部。
转子55具有：旋转轴56，其一端将金属制壳体51的封闭部51a的轴承54 贯通；线圈50，其安装于旋转轴56、且收容于金属制壳体51内；以及整流件 58，其安装于旋转轴56的另一端的附近。线圈用碳纳米管被覆线材1卷绕于旋 转轴56贯通的铁芯59而构成线圈50。
利用本发明的线圈用碳纳米管被覆线材1的线圈50能够降低在铁芯59产 生的涡电流，另外，能够获得优异的高频特性以及导体的占空系数，因此，能够 获得高输出特性优异的电机100。
实施例
接下来，对本发明的实施例进行说明，只要未超出本发明的主旨，则不限定 于下述实施例。
关于实施例1～22、比较例1～2
关于实施例1～22的CNT线材的制造方法
首先，通过悬浮催化剂法制作CNT，然后通过干纺方法(日本专利第5819888 号公报)或者进行湿纺的方法(日本专利第5135620号公报、日本专利第5131571 号公报、日本专利第5288359号公报)对制作的CNT直接纺纱，获得CNT线 (单线)。接下来，以下述表1所示的绞线的根数及捻数对CNT线进行捻合而 获得下述表1所示的圆当量直径的CNT线材(绞线)。
关于使被覆层(绝缘被覆层)被覆于CNT线材的外表面的方法
利用聚丙烯树脂、并利用通常用于制造电线的挤出成型机在导体周围进行 挤出被覆，从而形成绝缘被覆层，由此制作下述表1的实施例中使用的线圈用 CNT被覆线材。
关于比较例1～2的线圈用线材
采用下述表1所示的铜单线(比较例1)、以及以下述表1所示的绞线的根 数及捻数捻合而成的铜绞线(比较例2)。此外，在比较例1中，针对铜单线， 利用上述聚丙烯树脂并利用通常用于制造电线的挤出成型机在铜线周围进行挤 出被覆，从而形成绝缘被覆层。在比较例2中，对于构成铜绞线的各铜线，在以 同上所述的方式形成绝缘被覆层之后对绝缘被覆铜线进行捻合而制作铜绞线。
绞线密度的测定
以与碳纳米管被覆线材的纵向方向垂直的面进行剖切，并利用扫描型电子 显微镜(SEM)观察截面。将不包含被覆的绞线部分的面积设为S1，其中，由 CNT线占据的面积设为S2，空隙部分的面积设为S3。此时，S1＝S2+S3成立。 后述的线密度设为d(线)，根据下式对绞线密度d(绞线)进行计算。
d(绞线)＝d(线)×S2/S1
线密度的测定
利用长度为2cm的线、并利用密度梯度管法直接读取式比重测定装置(株 式会社柴山科学器械制作所制)对密度进行测量。
针对以上述方式制作的各线圈用线材试料，进行以下评价。
(a)高频特性
针对实施例的线材以及比较例的线材，利用阻抗分析仪IM3570(日置电机 株式会社制)对1Hz的阻抗(Z1)以及1MHz的阻抗(Z2)进行测定、并根据 以下基准对高频特性进行评价。
“◎”：Z2/Z1的比小于2.0
“○”：Z2/Z1的比为2.0以上10以下
“×”：Z2/Z1的比大于10
(b)形成线圈时的径向的截面中占据的导体面积的比例(占空系数)
利用实施例的线材以及比较例的线材，通过手动卷绕的方式以恒定速度、且 以不形成线材间的间隙的方式将宽度为10mm的5层绕线卷绕于直径为10mm 的圆柱状的铁制的芯体，制作线圈。在利用环氧树脂使获得的线圈整体固定之后， 利用通过芯体的中心轴、且形成的角度为90°的2个面将线圈分割为4部分，利 用光学显微镜观察各截面而求出占空系数(占空系数(％)＝(导体部分的截面 积的和)/(线圈的截面积)×100)并计算出4个截面的平均值，由此求出线 圈的占空系数。根据以下基准对占空系数进行评价。
“◎”：超过80％
“○”：50％以上且80％以下
“×”：不足50％
(c)涡电流降低特性
针对通过(b)记载的方法制作的线圈，依照JIS C 4034-2-1中记载的方法 并以10kHz、50kHz、100kHz、500kHz、1MHz的5个等级的交流电对铁损(Pfe) 进行测定。横轴设为频率(f)、纵轴设为Pfe/f，计算斜率α。
针对相同直径的铜单线实施同样的测定而求出斜率αCu，计算相对于αCu比 α/αCu，并根据以下基准对涡电流降低特性进行评价。
“◎”：α/αCu为10以上
“○”：α/αCu为3以上且不足10
“×”：α/αCu不足3
(d)容许电流
针对实施例的5cm的线材以及比较例的5cm的线材，利用源表(KEITHLEY 公司制)使电流逐渐增大而流通，并对通过加热而断线的电流值进行测定，将该 电流值设为容许电流。根据获得的容许电流值对每单位截面积的容许电流进行 计算，并根据下述基准进行评价。
“◎”：30A/mm2以上
“○”：15A/mm2以上且小于30A/mm2
“×”：小于15A/mm2
下述表1中示出高频特性、占空系数、涡电流降低特性以及容许电流的结 果。此外，在高频特性和占空系数中的、至少任一方的评价结果为“◎”或者高 频特性和占空系数均为“○”以上的评价结果的情况下，判断为能够获得作为本 发明的目的的高输出特性。
表1
Figure BDA0002704119690000111
如表1所示，在利用对CNT线进行捻合而获得的CNT线材的线圈用CNT 被覆线材的实施例中，高频特性和占空系数中的、至少任一方的评价结果为“◎” 或者高频特性和占空系数的评价结果均为“○”以上，由此证明能够获得高输出 特性。并且，在作为导体而采用CNT线的绞线即CNT线材的实施例中，能够降 低涡电流，因此证明能够抑制电流损失。
特别地，在CNT线的捻合根数为18根～4710根的实施例1～21中，高频特 性评价为“○”以上，由此证明能够获得更优异的高输出特性。另外，在CNT 线材的捻数为100T/m～800T/m、且线密度为1.8g/cm3的实施例2～4、8、10～12、 14～16、19、20、22中，导体的占空系数改善为“◎”，由此证明能够获得更优 异的高输出特性。另外，若线密度为1.5g/cm3～1.8g/cm3，则捻数设为5T/m以上 且小于500T/m，从而能够可靠地获得优异的容许电流值。并且，在CNT线的捻 合根数为18根～4710根、且CNT线材的捻数为5T/m～800T/m的实施例1～21 中，高频特性和占空系数均为“○”以上，由此证明能够获得更优异的高输出特 性。
另外，在CNT线材的密度为1.4g/cm3～1.7g/cm3的实施例2～4、8、10～12、 14～16、19、20、22中，导体的占空系数改善为“◎”，由此证明能够获得优异 的高输出特性。另外，在CNT线材的密度为1.2g/cm3～1.5g/cm3的实施例1、2、 7～10、13、14、17～22中，容许电流评价为“◎”，从而能够获得优异的容许电 流值。
另一方面，在采用作为单线的铜线的比较例1中，无法获得高频特性，另 外，占空系数评价为“○”，因此证明无法获得高输出特性。并且，在作为导体 而采用作为单线的铜线的比较例1中，无法充分降低涡电流。另外，在采用对铜 线进行捻合而成的绞线的比较例2中，无法获得占空系数，另外，高频特性评价 为“○”，因此证明无法获得高输出特性。并且，在比较例1、2中，容许电流值 小于15A/mm2，从而无法获得良好的容许电流。
附图标记的说明
1线圈用碳纳米管被覆线材；10碳纳米管线材；11碳纳米管线等；11a 碳纳米管；21被覆层。

Claims (13)

1.一种线圈用碳纳米管被覆线材，其包括：碳纳米管线材，其由多个碳纳米管集合体或者多个碳纳米管线构成，所述碳纳米管集合体由多个碳纳米管构成，所述碳纳米管线由多个碳纳米管构成；以及被覆层，其将所述碳纳米管线材被覆，
所述碳纳米管线材的捻数为10T/m以上且800T/m以下，
所述碳纳米管集合体以及所述碳纳米管线分别含有显示出金属性的性质的扶手椅型碳纳米管，
所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的圆当量直径为1000nm以下，
所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线与相邻的其他所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线接触。
2.根据权利要求1所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的绞线密度为0.5g/cm3～2.5g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的密度为1.1g/cm3～1.8g/cm3。
4.根据权利要求2所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的绞线密度为1.2g/cm3～1.5g/cm3。
5.根据权利要求3所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材中的所述碳纳米管集合体或所述碳纳米管线的密度为1.5g/cm3～1.8g/cm3。
6.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，构成所述碳纳米管线材的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为10根～1000根。
7.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，构成所述碳纳米管线材的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为300根～600根。
8.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材的圆当量直径为0.05mm以上且2.0mm以下。
9.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材，其中，所述碳纳米管线材的圆当量直径为0.30mm以上且1.0mm以下。
10.一种线圈，其利用权利要求1至9中任一项所述的线圈用碳纳米管被覆线材的绕线。
11.一种碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其包括：
利用被覆材料将碳纳米管线材被覆而制作碳纳米管被覆线材的工序，其中，所述碳纳米管线材由碳纳米管集合体或者碳纳米管线构成，所述碳纳米管集合体由多个碳纳米管构成，所述碳纳米管线由多个碳纳米管构成；以及
对所述碳纳米管被覆线材进行卷绕而形成绕线的工序，
所述碳纳米管线材的捻数为10T/m以上且800T/m以下，
所述碳纳米管集合体以及所述碳纳米管线分别含有显示出金属性的性质的扶手椅型碳纳米管，
所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的圆当量直径为1000nm以下。
12.根据权利要求11所述的碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其中，捻合的所述碳纳米管集合体或者所述碳纳米管线的根数为10根～1000根。
13.根据权利要求11或12所述的碳纳米管被覆线材线圈的制造方法，其中，所述碳纳米管线材的圆当量直径为0.05mm以上且2.0mm以下。
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