[发明专利]一种新型石墨烯增强铝导线及其制备方法

说明书

本发明涉及导线技术领域，且公开了一种新型石墨烯增强铝导线，包括线芯、屏蔽层和保护层；所述线芯外侧设有屏蔽层，且屏蔽层的外侧设有保护层。该新型石墨烯增强铝导线采用石墨烯铝合金为线芯，其导电性强，相比铝合金具有更强的导电性能，且在导热、耐磨、减震上根据优势，配合屏蔽层能降低电缆半导电屏蔽体积的电阻率，提高均化电场，有利于电力传导。

技术领域

本发明涉及导线技术领域，具体为一种新型石墨烯增强铝导线及其制备方法。

背景技术

铝合金电力电缆是以铝合金材料为导体，采用特殊辊压成型型线绞合生产工艺和退火处理等先进技术的新型材料电力电缆。合金电力电缆弥补了以往纯铝电缆的不足，虽然没有提高了电缆的导电性能，但弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等却大大提高，能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定。

近些年，随着石墨烯及类石墨烯材料制备和分散技术的飞速发展，石墨烯材料具有更高的强度、更高的模量、更大的比表面积和更好的延伸性能，少量石墨烯的加入即可显著提高金属的导电性、抗拉强度和屈服强度等性能。

针对石墨烯的优点，我们采用铝合金作为材料，研究出一种新型石墨烯增强铝导线及其制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种新型石墨烯增强铝导线及其制备方法。

本发明提供如下技术方案：一种新型石墨烯增强铝导线，包括线芯、屏蔽层和保护层；

所述线芯外侧设有屏蔽层，且屏蔽层的外侧设有保护层。

优选的，所述线芯由石墨烯铝合金制成。

优选的，所述屏蔽层为石墨烯半导体材料制成。

优选的，所述保护层由玻璃纤维编织而成，且外层涂一层硅胶。

一种新型石墨烯增强铝导线的制备方法，包括以下操作：

S1、石墨烯纳米片放入球磨机中进行研磨，并加入粒径为10um的7075铝合金粉末为基体进行混合，之后对混合粉末通过放电等离子烧结技术，将两者烧制成合金，并通过热处理、拉丝、捻股工艺形成合金线芯；

S2、以石墨烯半导体材料为屏蔽层对线芯进行包覆；

S3、利用玻璃纤维在屏蔽层上编织保护层，并以硅胶对玻璃纤维进行涂覆，形成完整的导线。

优选的，所述石墨烯纳米片粉末和铝合金粉末的分量按照为1:8.23进行配比。

优选的，所述合金线芯形成后在其表面涂覆一层绝缘材料。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

该新型石墨烯增强铝导线采用石墨烯铝合金为线芯，其导电性强，相比铝合金具有更强的导电性能，且在导热、耐磨、减震上根据优势，配合屏蔽层能降低电缆半导电屏蔽体积的电阻率，提高均化电场，有利于电力传导；

另外其制备方法可大规模生产，针对铝中石墨烯的团聚，采用球磨法，能显著改善石墨烯在铝中的团聚行为，球磨能使铝粉颗粒细化，石墨烯片层进一步减薄，球磨混粉还能改善石墨烯与铝的界面润湿行为，球磨过程中伴随着电荷的转移，变形后的铝粉颗粒表面有一定的电子富集，这样一些带电的离子能够吸附石墨烯，使石墨烯与铝粉颗粒充分接触，提高了界面结合力，如此生产出的线芯性能更强，配合屏蔽层和保护层，可大规模生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、线芯；2、屏蔽层；3、保护层。

具体实施方式