CN105047244A - 一种防水防覆冰输疏水输电导线及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水防覆冰输疏水输电导线及其制备方法，其特征在于其由经乙醇溶液浸泡超声波震荡后真空晾干的纳米石墨烯薄片与铝合金粉末经球磨、冷压、挤压制成，按质量百分比所述的纳米石墨烯薄片为0.25%~0.75%，铝合金粉末为99.25%~99.75%，本发明防覆冰效果好，减少甚至避免输电导线覆冰，减小覆冰带来的危害并降低损失，导电性能好，受环境影响小、稳定性好、寿命长、环保、节能。

Description

一种防水防覆冰输疏水输电导线及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种一种防水防覆冰输疏水输电导线及其制备方法，属于电力系统输电导线技术领域。

背景技术：

目前输电导线现使用的氟塑料、硅橡胶等憎水涂料，有较好的防水性能，但无明显的防覆冰性能，尤其在气温低，水雾呈过冷却的情况下，防冰效果更差。虽然使用漆膜具有良好的防水性，然而成膜物是有机物，时间长后容易分解，不稳定，耐候性差，不符合环保的要求、热利用率低、使用寿命较短。目前所使用的高压导线都是裸铝，其憎水性、憎冰性欠佳，采用导线防冰涂料对于雾凇类的效果不明显，而且在高温低湿环境下容易丧失疏水性，而且除冰技术也因成本高、操作性差、危险系数高等原因而使得输电导线除冰越显困难。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种防覆冰效果好，减少甚至避免输电导线覆冰，减小覆冰带来的危害并降低损失，导电性能好，受环境影响小、稳定性好、寿命长、环保、节能的防水防覆冰输疏水输电导线及其制备方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种防水防覆冰输疏水输电导线，其特征在于其由经乙醇溶液浸泡超声波震荡后真空晾干的纳米石墨烯薄片与铝合金粉末经球磨、冷压、挤压制成，按质量百分比所述的纳米石墨烯薄片为0.25%~0.75%，铝合金粉末为99.25%~99.75%。

为了进一步实现本发明的目的，，所述的铝合金粉末按质量百分比含有Si5.9%；Fe0.8%；Cu0.1%；Mn0.05%；Zn0.10%;Mg0.08%，Al余量。

为了进一步实现本发明的目的，所述的纳米石墨烯薄片是纯度为98%，厚度为12nm的多层结构的纳米石墨烯薄片。

一种防水防覆冰输疏水输电导线的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：

第一步，将纳米石墨烯薄片浸泡在乙醇溶液中并用超声波震荡30分钟，然后真空晾干；

第二步，将纳米石墨烯薄片与铝合金粉末在氩氛围下高能行星球磨机球磨1小时，其采用直径为20mm的不锈钢球磨，球与复合材料粉末（石墨烯和铝合金粉末）的重量比为10:1，铣销速度是300r/min；

第三步，球磨过的复合材料粉末冷压在10mm直径压力为500MP的圆柱形压力下压死，冷压之后，对压实的圆柱形样本在600⁰C的温度下热挤压成4mm直径的导线。

利用电导率测量仪和接触角测量仪和对制备出来的导线进行疏水性能和电导率的检测；

检测发现，随着石墨烯掺杂的比例的增大，接触角显著增大，也就是疏水性效果越明显，但对电导率的影响却不是很大，一般接触角达到90⁰C以上就属于疏水材料了，有以上检测结果发现石墨烯的掺杂比例在0.25%～0.5%之间会有一个比较合理的值既可以满足电导率的要求也可以满足疏水性的要求。从利用效果上来讲，虽然牺牲一点电导率，但是疏水性明显提升，而且石墨烯既不亲水也不亲油、耐腐蚀性极好，这样制成的导线防冰效果很好。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明在现有的铝合金导线中加入石墨烯纳米薄片，在不改变原有导线的导电性的基础上制成疏水导线，石墨烯本身可以导电且载流子迁移率也高，这样不仅可以增加导线的硬度，而且石墨烯又薄又轻也不会增加导线的重量，本发明彻底解决防覆冰问题，减少甚至避免输电导线覆冰，减小覆冰带来的危害并降低损失，防覆冰效果好，减少人力物力在除冰工作上的损失，且导电性能好，受环境影响小、稳定性好、寿命长、环保、节能。

具体实施方式：下面对本发明的具体实施方式做详细说明：

实施例1：

材料准备：

按质量百分比纳米石墨烯薄片为0.25%%，铝合金粉末为99.75%。

其中铝合金粉末按质量百分比含有Si5.9%；Fe0.8%；Cu0.1%；Mn0.05%；Zn0.10%;Mg0.08%，Al余量。

其中纳米石墨烯薄片是纯度为98%，厚度为12nm的多层结构的纳米石墨烯薄片。

一种防水防覆冰输疏水输电导线的制备方法，其包括如下步骤：

第一步，将纳米石墨烯薄片浸泡在乙醇溶液中并用超声波震荡30分钟，然后真空晾干；

第二步，将纳米石墨烯薄片与铝合金粉末在氩氛围下高能行星球磨机球磨1小时，其采用直径为20mm的不锈钢球磨，球与复合材料粉末（石墨烯和铝合金粉末）的重量比为10:1，铣销速度是300r/min；

第三步，球磨过的复合材料粉末冷压在10mm直径压力为500MP的圆柱形压力下压死，冷压之后，对压实的圆柱形样本在600⁰C的温度下热挤压成4mm直径的导线。

实施例2：其制备方法与实施例1完全相同，材料准备略有不同，即按质量百分比纳米石墨烯薄片为0.75%，铝合金粉末为99.25%。

实施例3：其制备方法与实施例1完全相同，材料准备略有不同，即按质量百分比纳米石墨烯薄片为0.5%，铝合金粉末为99.5%。

以上实施例是对本发明的最佳实施方式进行描述，其它优选实施方式在此不一一累述，且并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落于本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种防水防覆冰输疏水输电导线，其特征在于其由经乙醇溶液浸泡超声波震荡后真空晾干的纳米石墨烯薄片与铝合金粉末经球磨、冷压、挤压制成，按质量百分比所述的纳米石墨烯薄片为0.25%~0.75%，铝合金粉末为99.25%~99.75%。

2.根据权利要求1所述的一种防水防覆冰输疏水输电导线，其特征在于所述的铝合金粉末按质量百分比含有Si5.9%；Fe0.8%；Cu0.1%；Mn0.05%；Zn0.10%;Mg0.08%，Al余量。

3.根据权利要求1所述的一种防水防覆冰输疏水输电导线，其特征在于所述的纳米石墨烯薄片是纯度为98%，厚度为12nm的多层结构的纳米石墨烯薄片。

4.一种防水防覆冰输疏水输电导线的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：

第一步，将纳米石墨烯薄片浸泡在乙醇溶液中并用超声波震荡30分钟，然后真空晾干；

第二步，将纳米石墨烯薄片与铝合金粉末在氩氛围下高能行星球磨机球磨1小时，其采用直径为20mm的不锈钢球磨，球与复合材料粉末的重量比为10:1铣销速度是300r/min，复合材料粉末为石墨烯和铝合金粉末；

第三步，球磨过的复合材料粉末冷压在10mm直径压力为500MP的圆柱形压力下压死，冷压之后，对压实的圆柱形样本在600⁰C的温度下热挤压成4mm直径的导线。