[发明专利]一种导电导热添加剂、电力复合脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种导电导热添加剂、电力复合脂及其制备方法，一种导电导热添加剂，所述添加剂为石墨烯，所述石墨烯最大片层直径不超过2000nm；所述石墨烯片层的厚度小于2nm的片粒的占比大于80%，最大厚度不超过3nm；所述石墨烯的碳含量大于96%，同时包含氧元素，所述碳含量与氧元素总量为100%。本发明提供的导电导热添加剂只由石墨烯组成，石墨烯因其特殊结构，在电学性能、光学性能、机械性能和热学性能等方面表现十分优异，比如最高的力学强和硬度、极高的理论表面积、突出的电子迁移率和热导率等。这些特点使其具备作为导热导电添加剂与固体润滑剂的理论基础和应用潜力。

技术领域

本发明涉及电力复合脂领域，尤指一种导电导热添加剂、电力复合脂及其制备方法。

背景技术

经济的飞速发展使得用电量急剧增加，对输电能力也提出了更高的要求。近年来，电网事故以及各薄弱环节威胁着电网的安全稳定运行，由于电气设备在长期运行后，输电线路接触区域易被氧化、腐蚀，在接触表面产生一层电阻极高的氧化物薄膜，导致电接触不良，造成局部过热，导线及接头处发热甚至熔断是频发性事故，对电气设备的安全运行存在很大的威胁。因而需在接触区涂敷电力复合脂，不但能能够提高电接触部位传递电能的能力，还能够发挥良好的导热散热作用、减轻接触部位的摩擦磨损、隔绝有害气体、减少锈蚀程度等，从而降低事故发生率。

电力复合脂的添加剂种类众多，常见利用金属粉末、锂盐、离子液体等导电添加剂制备具有优良导电能力以及摩擦学性能的电力复合脂。然而，由于金粉、银粉等金属粉末价格昂贵，难以大规模使用；铜粉、铝粉、锡粉易氧化，影响润滑脂的稳定性；锂盐、离子液体(如四氟硼酸锂(LiBF4)和六氟磷酸锂(LiPF6)对金属的腐蚀性较大，限制了其在工业上的应用。高分子聚合物导电材料的制备和使用均需要化学处理，对环境会产生一定的污染，且作为导电润滑剂的添加剂，其润滑性能和耐磨性能也具有一定的局限性。因此，亟待开发一种综合性能优异的导电导热添加剂。

发明内容

本发明提供一种导电导热添加剂、电力复合脂及其制备方法，将解决现有导电添加剂润滑性能和耐磨性能不好的技术问题。

本发明提供的第一个技术方案为：

一种导电导热添加剂，所述添加剂为石墨烯，所述石墨烯最大片层直径不超过2000nm；所述石墨烯片层的厚度小于2nm的片粒的占比大于80%，最大厚度不超过3nm；所述石墨烯的碳含量大于96%，同时包含氧元素，所述碳含量与氧元素总量为100%。

优选地，所述石墨烯还包含氧元素，所述碳含量与氧含量元素总量为100%。

优选地，所述石墨烯为少层石墨烯。

本发明提供的第二个技术方案为：

一种电力复合脂，包括润滑基础酯和上述任一所述的一种导电导热添加剂，其中所述导电导热添加剂占电力复合脂总重量的0.01%～10%。

优选地，所述润滑基础脂包括锂基脂、钙基脂、复合锂基脂、复合钙基脂、聚脲脂。

本发明提供的第三个技术方案为：

一种电力复合脂的制备方法，包括如下步骤：

S10、将添加剂与润滑基础脂混合；

S20、机械搅拌步骤S10中的混合料；

S30、采用三辊研磨机进行搅拌均匀既得电力复合脂。

优选地，所述机械搅拌时间为10分钟，搅拌温度为30℃，转速为1000转/分钟。

优选地，所述研磨次数为3-6次。

与现有技术相比，本发明提供的一种导电导热添加剂、电力复合脂及其制备方法具有以下有益效果：