一種改性復(fù)合石墨線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于制備石墨復(fù)合接地材料的改性復(fù)合石墨線，主要用于發(fā)、變電站、輸電線路、鐵路牽引站、通信桿塔、廠礦、高層建筑等領(lǐng)域的防雷接地工程。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)現(xiàn)行接地材料主要為金屬接地材料，尤其以鋼、鍍鋅鋼、不銹鋼、銅、銅包鋼等金屬為主。這些金屬接地材料在實(shí)際使用中存在以下不足:(1)耐腐蝕性差。一般來看，鋼或者鍍鋅鋼7-8年基本已經(jīng)腐蝕掉近一半，銅和銅包鋼接地材料腐蝕性優(yōu)于鋼，但其材料成本太貴，因此實(shí)際使用率不高；(2)運(yùn)輸及施工困難；由于鋼或銅金屬接地材料比重大，一般長(zhǎng)度較長(zhǎng)不便運(yùn)輸，加之不便彎曲，難以根據(jù)地形選擇施工方式；(3)與土壤結(jié)合度不高；土壤作為膠體，與金屬接地體之間易形成縫隙，一方面加大了二者之間的接觸電阻，另一方面，形成的氧濃差原電池也加速了金屬接地體的腐蝕速度；(4)偷盜及人為破壞問題嚴(yán)重；由于銅、鋼等金屬材料的二次利用價(jià)值高，因此接地體遭受人為盜竊、破壞的事故層出不窮，給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種力學(xué)性能及導(dǎo)電性能均有所提高的改性復(fù)合石墨線。
[0004]一種改性復(fù)合石墨線，包括上層蠕蟲石墨紙1、纖維層、下層蠕蟲石墨紙2從上至下依次設(shè)置，所述纖維層為平行等距設(shè)置的玻璃纖維3和凱夫拉纖維4，玻璃纖維3和凱夫拉纖維4外表面浸潤(rùn)有碳納米管導(dǎo)電膠；所述玻璃纖維3與凱夫拉纖維4的數(shù)量比例為3:1至 5:1 ο
[0005]所述碳納米管導(dǎo)電膠為多壁碳納米管與丙烯酸脂的超聲混合液，其中碳納米管在混合液中所占質(zhì)量百分比為1.3-2.6%。
[0006]本實(shí)用新型改性復(fù)合石墨線的優(yōu)點(diǎn)是:以石墨為主體，輔以碳納米管有效改性，具有高電導(dǎo)率；以凱夫拉纖維為核心，輔以碳納米管改性，具有優(yōu)良的抗拉性能和柔韌性；由于石墨線柔性的物理特點(diǎn)，可以保證與土壤的良好接觸，增強(qiáng)降阻效果。
【附圖說明】
[0007]圖1為復(fù)合石墨帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，I為上層蠕蟲石墨紙；2為下層蠕蟲石墨紙；3為玻璃纖維；4為凱夫拉纖維；5為改性復(fù)合石墨線。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，如圖1、圖2所示。
[0011]實(shí)施例一
[0012]婦蟲石墨含碳量約為92.5%，棍壓成型的單層?jì)D蟲石墨紙厚度為0.15mm。制備復(fù)合石墨帶的寬度為22mm，其中玻璃纖維9根，凱夫拉纖維3根。導(dǎo)電膠采用多壁碳納米管與丙烯酸脂超聲混合液，混合液中碳納米管的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)約1.5%。輥壓復(fù)合石墨帶時(shí)選擇熱固溫度約為95°C，熱固時(shí)間約45s。制備成型的復(fù)合石墨帶厚度約為0.28mm，表面光滑平整。選擇一根復(fù)合石墨帶進(jìn)行單向捻制，得到的改性復(fù)合石墨線的直徑約為2.2_。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，長(zhǎng)度為Im的改性復(fù)合石墨線樣品其電阻約為3.2 Ω，其最大抗拉強(qiáng)度為63.5N。
[0013]實(shí)施例二
[0014]蠕蟲石墨含碳量約為95%，單層蠕蟲石墨紙厚度為0.12_。制備復(fù)合石墨帶的寬度為16mm，其中玻璃纖維7根，凱夫拉纖維2根。導(dǎo)電膠仍采用多壁碳納米管與丙烯酸脂超聲混合液，混合液中碳納米管的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)約2.3%。輥壓復(fù)合石墨帶時(shí)選擇熱固溫度約為95°C，熱固時(shí)間約45s。制備成型的復(fù)合石墨帶厚度約為0.22_。將復(fù)合石墨帶進(jìn)行單向捻制成的改性復(fù)合石墨線直徑約為2.2_。選擇長(zhǎng)度為Im的改性復(fù)合石墨線樣品，伸直后用四極法進(jìn)行測(cè)量，其直流電阻約為3.8 Ω，其最大抗拉強(qiáng)度為45.SN。
[0015]實(shí)施例三
[0016]蠕蟲石墨的含碳量約為95%，單層蠕蟲石墨紙厚度為0.12_。制備復(fù)合石墨帶的寬度為22_，其中玻璃纖維10根，凱夫拉纖維2根。導(dǎo)電膠仍采用多壁碳納米管與丙烯酸脂超聲混合液，混合液中碳納米管的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)約1.5%。輥壓復(fù)合石墨帶時(shí)選擇熱固溫度約為95°C，熱固時(shí)間約45s。復(fù)合石墨帶厚度約為0.28mm。將2根復(fù)合石墨帶重疊后再進(jìn)行單向捻制成的改性復(fù)合石墨線直徑約為3.2_。選擇長(zhǎng)度為Im的改性復(fù)合石墨線樣品，伸直后用四極法進(jìn)行測(cè)量，其直流電阻約為2.9 Ω，其最大抗拉強(qiáng)度為97.2N。
[0017]以上實(shí)施例表明，采用本實(shí)用新型制成的改性復(fù)合石墨線其導(dǎo)電和力學(xué)性能良好，為進(jìn)一步制備石墨復(fù)合接地材料提供條件。
[0018]上述實(shí)施例所述是用以具體說明本申請(qǐng)，文中雖通過特定的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說明，但不能以此限定本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，熟悉此技術(shù)領(lǐng)域的人士可在了解本申請(qǐng)的精神與原則后對(duì)其進(jìn)行變更或修改而達(dá)到等效目的，而此等效變更和修改，皆應(yīng)涵蓋于權(quán)利要求范圍所界定范疇內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性復(fù)合石墨線，包括上層蠕蟲石墨紙(1)、纖維層、下層蠕蟲石墨紙(2)從上至下依次設(shè)置，其特征在于:所述纖維層為平行等距設(shè)置的玻璃纖維(3)和凱夫拉纖維(4)，玻璃纖維(3)和凱夫拉纖維⑷外表面浸潤(rùn)有碳納米管導(dǎo)電膠；所述玻璃纖維(3)與凱夫拉纖維⑷的數(shù)量比例為3:1至5:1。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種改性復(fù)合石墨線，包括上層蠕蟲石墨紙(1)、纖維層、下層蠕蟲石墨紙(2)從上至下依次設(shè)置，其特征在于：所述纖維層為平行等距設(shè)置的玻璃纖維(3)和凱夫拉纖維(4)，玻璃纖維(3)和凱夫拉纖維(4)外表面浸潤(rùn)有碳納米管導(dǎo)電膠；所述玻璃纖維(3)與凱夫拉纖維(4)的數(shù)量比例為3:1至5:1。其優(yōu)點(diǎn)是：以石墨為主體，輔以碳納米管有效改性，具有高電導(dǎo)率；以凱夫拉纖維為核心，輔以碳納米管改性，具有優(yōu)良的抗拉性能和柔韌性；由于石墨線柔性的物理特點(diǎn)，可以保證與土壤的良好接觸，增強(qiáng)降阻效果。
【IPC分類】H01B1-04, H01R4-66, H01B5-00
【公開號(hào)】CN204303373
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420625065
【發(fā)明人】阮江軍, 胡元潮, 龔若涵, 文武
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年10月27日