CN107649348B - 一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，该电力接续板材由下述步骤制得：将氧化石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成氧化石墨烯悬浮液；将氧化石墨烯悬浮液真空过滤，并将过滤后的滤渣加入聚乙烯醇溶液中，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在匀速输送的板材表面上，同时将喷涂后的板材置于烘箱中烘干，形成氧化石墨烯层；将石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成石墨烯悬浮液；将所述石墨烯悬浮液直接匀速移动喷涂在所述氧化石墨烯层表面，经室温干燥后，形成石墨烯层；本发明利用复合在铜板材、铝板材上不同层数的氧化石墨烯层、石墨烯层，提高石墨烯与铜、铝板材的结合力从而改善抗剥离性能，整体上增强抗磨性能。

Description

一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材
技术领域
本发明属于电力接续技术领域，涉及一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，该电力接续板材包括铝板材或铜板材。
背景技术
目前在电力接续上，电力设备企业正积极对覆铜基板进行研发，希望通过改善工艺，或者研发新的材料来提高覆铜板整体的导电效率和耐磨性。如中国专利申请号201220004672.6公开了一种高导热金属基覆铜板，通过增加粘结层的导热性，从而提高覆铜板的导热率的方法。又如中国专利申请号200620032367.2公开了一种高导热的金属基覆铜板，在金属基板上通过掺杂无极填料的树脂介质层，满足大功耗电子器件和部件安装的需要。但是前述两个专利中的粘结层或者树脂介质中的热都无法迅速传到到基板上，因为粘结层或者树脂介质与基板之间会形成热阻，在大功耗下，热阻将成为限制散热的主要因素，所以前述两个专利中提高覆铜板的导热率的方法并不理想，需要继续进行研发。
目前铜基石墨烯制备工艺已经比较成熟。比如化学气相沉积的手段，可以在铜箔表面附着层数不同的石墨烯，从而制得铜基石墨烯。铝的表面可以采用涂布的方法附着，但是不如铜表面的石墨烯牢固。石墨烯与铝的结合强度不算高，经过特殊处理能够提高一定的结合力从而改善抗剥离性能。整体上，铜或铝表面的石墨烯抗磨性能不强，除非在石墨烯上再添加一层防护涂层，但是会对石墨烯本体的性能有一定影响。为了解决目前存在的不足，现提供一种方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，具有抗剥离、抗磨、导电性良好的特点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，该电力接续板材由下述步骤制得：
将氧化石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为1-1.5mg/ml的氧化石墨烯悬浮液；将氧化石墨烯悬浮液真空过滤，并将过滤后的滤渣加入聚乙烯醇溶液中，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在匀速输送的板材表面上，同时将喷涂后的板材置于烘箱中烘干，形成氧化石墨烯层；
将石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为10-12mg/ml的石墨烯悬浮液；将所述石墨烯悬浮液直接匀速移动喷涂在所述氧化石墨烯层表面，经室温干燥后，形成石墨烯层；再浸泡在乙醇溶液中，然后在真空干燥箱中干燥，得到复合有石墨烯的电力接续板材。
所述氧化石墨烯粒径为30-40目；所述石墨烯的粒径为10-20目；所述板材为铝板材或铜板材。
所述石墨烯层厚度为150-250μm；石墨烯的层数为1-5层；所述氧化石墨烯层厚度为80-120μm；石墨烯的层数为1-2层；所述溶剂为乙醇。
所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.5％-0.8％；所述乙烯醇占整个混合溶液总质量的0.1％-0.5％。
所述混合溶液喷涂的速度为10-12mL/mi n；所述板材和所述石墨烯悬浮液的移动速度为3-5cm/mi n，所述烘箱的温度为60-80℃；所述真空干燥箱的温度为40-60℃。
本发明的有益效果：本发明利用复合在铜板材、铝板材上不同层数的氧化石墨烯层、石墨烯层，使得铜、铝板材的石墨烯牢固，提高石墨烯与铜、铝板材的结合力从而改善抗剥离性能，整体上增强抗磨性能。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，该电力接续板材由下述步骤制得：将氧化石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为1.5mg/m l的氧化石墨烯悬浮液；将氧化石墨烯悬浮液真空过滤，并将过滤后的滤渣加入聚乙烯醇溶液中，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在匀速输送的板材表面上，同时将喷涂后的板材置于烘箱中烘干，形成氧化石墨烯层；
将石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为10mg/ml的石墨烯悬浮液；将所述石墨烯悬浮液直接匀速移动喷涂在所述氧化石墨烯层表面，经室温干燥后，形成石墨烯层；再浸泡在乙醇溶液中，然后在真空干燥箱中干燥，得到复合有石墨烯的电力接续板材。
所述氧化石墨烯粒径为40目；所述石墨烯的粒径为10目；所述板材为铜板材。
所述石墨烯层厚度为150μm；石墨烯的层数为5层；所述氧化石墨烯层厚度为80μm；石墨烯的层数为2层；所述溶剂为乙醇。
所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.5％；所述乙烯醇占整个混合溶液总质量的0.5％。
所述混合溶液喷涂的速度为10mL/mi n；所述板材和所述石墨烯悬浮液的移动速度为5cm/mi n，所述烘箱的温度为60℃；所述真空干燥箱的温度为60℃。
实施例2
一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，该电力接续板材由下述步骤制得：将氧化石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为1mg/ml的氧化石墨烯悬浮液；将氧化石墨烯悬浮液真空过滤，并将过滤后的滤渣加入聚乙烯醇溶液中，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在匀速输送的板材表面上，同时将喷涂后的板材置于烘箱中烘干，形成氧化石墨烯层；
将石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为12mg/ml的石墨烯悬浮液；将所述石墨烯悬浮液直接匀速移动喷涂在所述氧化石墨烯层表面，经室温干燥后，形成石墨烯层；再浸泡在乙醇溶液中，然后在真空干燥箱中干燥，得到复合有石墨烯的电力接续板材。
所述氧化石墨烯粒径为30目；所述石墨烯的粒径为20目；所述板材为铝板材。
所述石墨烯层厚度为250μm；石墨烯的层数为1层；所述氧化石墨烯层厚度为120μm；石墨烯的层数为1层；所述溶剂为乙醇。
所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.8％；所述乙烯醇占整个混合溶液总质量的0.1％。
所述混合溶液喷涂的速度为12mL/mi n；所述板材和所述石墨烯悬浮液的移动速度为3cm/mi n，所述烘箱的温度为80℃；所述真空干燥箱的温度为40℃。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材，其特征在于，该电力接续板材由下述步骤制得：
将氧化石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为1-1.5mg/ml的氧化石墨烯悬浮液；
将氧化石墨烯悬浮液真空过滤，并将过滤后的滤渣加入聚乙烯醇溶液中，得到混合溶液；
将混合溶液喷涂在匀速输送的板材表面上，同时将喷涂后的板材置于烘箱中烘干，形成氧化石墨烯层；
将石墨烯加入到溶剂中，超声分散后形成浓度为10-12mg/ml的石墨烯悬浮液；
将所述石墨烯悬浮液直接匀速移动喷涂在所述氧化石墨烯层表面，经室温干燥后，形成石墨烯层；再浸泡在乙醇溶液中，然后在真空干燥箱中干燥，得到复合有石墨烯的电力接续板材；
所述氧化石墨烯粒径为30-40目；所述石墨烯的粒径为10-20目；所述板材为铝板材或铜板材；
所述石墨烯层厚度为150-250μm；所述氧化石墨烯层厚度为80-120μm；所述溶剂为乙醇；
所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.5％-0.8％；所述聚乙烯醇占整个混合溶液总质量的0.1％-0.5％；
所述混合溶液喷涂的速度为10-12mL/min；所述板材和所述石墨烯悬浮液的移动速度为3-5cm/min，所述烘箱的温度为60-80℃；所述真空干燥箱的温度为40-60℃。
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