CN110310758A - 一种石墨烯接地线及其制备方法 - Google Patents

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王恒康
王佳灿
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Abstract

本发明涉及防雷接地技术领域，且公开了一种石墨烯接地线，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1～0.3份、鳞片石墨70～75份、导电胶7～10份、玻璃纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份。该石墨烯接地线及其制备方法，玻璃丝纤维和纳米防腐铜线用胶与石墨膨化后得到的石墨蠕虫复合在一起，通过玻璃丝纤维整合了石墨蠕虫的导电方向，使得石墨蠕虫可以定向导电，且制得的石墨烯接地线使用时采用多股方式，导线截面积大，同时利用纳米防腐铜线，减小了电阻，解决了传统方式制备的石墨线，导电性能差，不能适应各种条件土壤的缺点，使用寿命短的问题，从而达到了石墨线超导，埋入地下长久使用，使用寿命明显提高。

Description

一种石墨烯接地线及其制备方法
技术领域
本发明涉及防雷接地技术领域，具体为一种石墨烯接地线及其制备方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学和力学特性被证实是世界上已经发现的最薄和最坚硬的物质，石墨烯的另一特性是，其导电电子不仅能在晶格中无障碍地移动，而且速度极快，远远超过了电子在金属导体或半导体中的移动速度，还有，其导热性超过现有一切已知物质，另外石墨烯的表面积可达到300-600平方米每克，能均匀的分散在接地体中，石墨材料主要由多晶石墨构成，属于无机非金属材料，但因它具有良好的热，电传导性而被称为半金属，石墨具有比某些金属还要高的热和电传导性，同时具有远比金属低的热膨胀系数，很高的熔点和化学稳定性，这就使它在工程应用中具有重要的价值，石墨具有很好的耐腐蚀性，不与任何有机化合物起反应，石墨又是一种耐高温材料，在高温下石墨不会熔化，还具有良好的抗热震性能，石墨具有良好的导热导电性(相对于某些金属和非金属)，虽然石墨的导电性不能与铜、铝等技术相匹敌，但与一般的材料比，其导热导电性是相当高的，如比不锈钢高4倍，比碳素钢高2倍，比一般的非金属高100倍，石墨的导热性，不仅超过钢、铁、铝等金属材料，而且随温度升高，导热系数降低，这和一般金属材料不同，一般金属的导热系数随着温度的升高而增大。
随着时代和科技的发展，科技的进步同时促进了石墨烯接地线制备的技术进步，但是依然存在着缺陷，现在的石墨烯接地线制备的方法原始简单，制备出来的石墨烯接地线导电性能差和使用寿命短，故而提出了一种石墨烯接地线及其制备方法解决这一问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯接地线及其制备方法，具备导电性能强和使用寿命长等优点，解决了现在的石墨烯接地线制备的方法原始简单，制备出来的石墨烯接地线导电性能差和使用寿命短的问题。
(二)技术方案
为实现上述导电性能强和使用寿命长目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯接地线，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1～0.3份、鳞片石墨70～75份、导电胶7～10份、玻璃纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份。
优选的，所述石墨烯粉为表面积300-600m/克，含碳量99.9以上。
优选的，所述纳米防腐铜线为涂刷纳米防腐导电涂料的铜线。
优选的，所述玻璃丝纤维的直径为0.1mm，所述玻璃丝纤维采用12-13根且并排设置。
优选的，所述纳米防腐铜线并排于玻璃纤维。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1份、鳞片石墨70份、导电胶7份、玻璃纤维6份和纳米防腐铜线3份。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.3份、鳞片石墨75份、导电胶10份、玻璃纤维8份和纳米防腐铜线6.7份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种石墨烯接地线的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将石墨烯粉0.1～0.3份和鳞片石墨70～75份石墨通过膨化炉膨化后得到石墨蠕虫，铜线浸渍纳米防腐涂料制得纳米防腐铜线3～6.7份；
2)然后将玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份用导电胶7～10份粘合为一体结构，再在上述玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份的一侧上添加石墨蠕虫，形成一层石墨蠕虫复合纸；
3)将上述玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份的另一侧上也复合一层上述石墨蠕虫复合纸，然后通过石墨线生产设备中的压辊压制为一体，形成石墨纸，将石墨纸切条后收卷，最后制得石墨线。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种石墨烯接地线及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该石墨烯接地线及其制备方法，通过石墨线中各种组分的含量，通过实验达到了最理想的配合比例，玻璃丝纤维和纳米防腐铜线用胶与石墨膨化后得到的石墨蠕虫复合在一起，通过玻璃丝纤维整合了石墨蠕虫的导电方向，使得石墨蠕虫可以定向导电，且制得的石墨烯接地线使用时采用多股方式，导线截面积大，同时利用纳米防腐铜线，减小了电阻，解决了传统方式制备的石墨线，导电性能差，不能适应各种条件土壤的缺点，使用寿命短的问题，从而达到了石墨线超导，埋入地下长久使用，使用寿命明显提高。
2、该石墨烯接地线及其制备方法，通过石墨线的配比成分中，添加了玻璃纤维，这样就可以大大增加了石墨线的抗拉强度，提高了石墨线在使用过程中的安全可靠性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种石墨烯接地线，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1份、鳞片石墨70份、导电胶7份、玻璃纤维6份和纳米防腐铜线3份。
本发明要解决的另一技术问题是提供石墨烯接地线的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将石墨烯粉0.1份石墨和鳞片石墨70份通过膨化炉膨化后得到石墨蠕虫，铜线浸渍纳米防腐涂料制得纳米防腐铜线3份；
2)然后将玻璃丝纤维6份和纳米防腐铜线3份用厌敏胶粘合为一体结构，再在上述玻璃丝纤维6份和纳米防腐铜线3份的一侧上添加石墨蠕虫，形成一层石墨蠕虫复合纸；
3)将上述玻璃丝纤维6份和纳米防腐铜线3份的另一侧上也复合一层上述石墨蠕虫复合纸，然后通过石墨线生产设备中的压辊压制为一体，形成石墨纸，将石墨纸切条后收卷，最后制得石墨线。
采用这样的配比值配比出的石墨烯接地线，硬度较高、导电性能较好和使用寿命较长，且采用石墨烯粉0.1份、鳞片石墨70份、导电胶7份、玻璃纤维6份和纳米防腐铜线3份这样的配比值，制备的成功率较高，配置出来的石墨烯接地线利于回收且对环境污染小。
实施例二：一种石墨烯接地线，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.3份、鳞片石墨75份、导电胶10份、玻璃纤维8份和纳米防腐铜线6.7份。
本发明要解决的另一技术问题是提供石墨烯接地线的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将石墨烯粉0.3份和鳞片石墨75份石墨通过膨化炉膨化后得到石墨蠕虫，铜线浸渍纳米防腐涂料制得纳米防腐铜线6.7份；
2)然后将玻璃丝纤维8份和纳米防腐铜线6.7份用导电胶10份为一体结构，再在上述玻璃丝纤维8份和纳米防腐铜线6.7份的一侧上添加石墨蠕虫，形成一层石墨蠕虫复合纸；
3)将上述玻璃丝纤维8份和纳米防腐铜线6.7份的另一侧上也复合一层上述石墨蠕虫复合纸，然后通过石墨线生产设备中的压辊压制为一体，形成石墨纸，将石墨纸切条后收卷，最后制得石墨线。
采用这样的配比值配比出的石墨烯接地线，硬度高、导电性能好和使用寿命长，且采用这样的配比值，制备的成功率高，配置出来的石墨烯接地线能更好的适应各种条件土壤，埋入地下长久使用，使用寿命明显提高，导电性能更强。
本发明的有益效果是：通过石墨线中各种组分的含量，通过实验达到了最理想的配合比例，玻璃丝纤维和纳米防腐铜线用胶与石墨膨化后得到的石墨蠕虫复合在一起，通过玻璃丝纤维整合了石墨蠕虫的导电方向，使得石墨蠕虫可以定向导电，且制得的石墨烯接地线使用时采用多股方式，导线截面积大，同时利用纳米防腐铜线，减小了电阻，解决了传统方式制备的石墨线，导电性能差，不能适应各种条件土壤的缺点，使用寿命短的问题，从而达到了石墨线超导，埋入地下长久使用，使用寿命明显提高，通过石墨线的配比成分中，添加了玻璃纤维，这样就可以大大增加了石墨线的抗拉强度，提高了石墨线在使用过程中的安全可靠性，解决了现在的石墨烯接地线制备的方法原始简单，制备出来的石墨烯接地线导电性能差和使用寿命短。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种石墨烯接地线，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1～0.3份、鳞片石墨70～75份、导电胶7～10份、玻璃纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，所述石墨烯粉为表面积300-600m/克，含碳量99.9以上。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，所述纳米防腐铜线为涂刷纳米防腐导电涂料的铜线。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，所述玻璃丝纤维的直径为0.1mm，所述玻璃丝纤维采用12-13根且并排设置。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，所述纳米防腐铜线并排于玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.1份、鳞片石墨70份、导电胶7份、玻璃纤维6份和纳米防腐铜线3份。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯接地线，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：石墨烯粉0.3份、鳞片石墨75份、导电胶10份、玻璃纤维8份和纳米防腐铜线6.7份。
8.一种石墨烯接地线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先将石墨烯粉0.1～0.3份和鳞片石墨70～75份石墨通过膨化炉膨化后得到石墨蠕虫，铜线浸渍纳米防腐涂料制得纳米防腐铜线3～6.7份；
2)然后将玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份用导电胶7～10份为一体结构，再在上述玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份的一侧上添加石墨蠕虫，形成一层石墨蠕虫复合纸；
3)将上述玻璃丝纤维6～8份和纳米防腐铜线3～6.7份的另一侧上也复合一层上述石墨蠕虫复合纸，然后通过石墨线生产设备中的压辊压制为一体，形成石墨纸，将石墨纸切条后收卷，最后制得石墨线。
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