CN203931615U - 一种石墨烯电光缆 - Google Patents
一种石墨烯电光缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203931615U CN203931615U CN201420329360.1U CN201420329360U CN203931615U CN 203931615 U CN203931615 U CN 203931615U CN 201420329360 U CN201420329360 U CN 201420329360U CN 203931615 U CN203931615 U CN 203931615U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- fiber
- optical cable
- electrical
- insulating barrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Abstract
一种石墨烯电光缆包括：石英光纤纤维，石墨烯薄膜层，保护绝缘层。电光缆的主体由石英光纤纤维和石墨烯薄膜组成，石墨烯薄膜包裹在石英光纤维的表面，进一步的石墨烯薄膜层至少为一层，优选的为10层，不少于一根的石墨烯电光缆纤维外面包裹绝缘层，优选的32根石墨烯电光缆纤维作为一束，外面包裹绝缘层，优选的绝缘层为聚乙烯。
Description
技术领域
本实用新型电力输电领域，具体涉及一种可以同时输送电力和传输信号的电力光缆即一种石墨烯电光缆。
背景技术
电光缆也就是电力光缆是指把光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，一般称作OPGW光缆，还有一种是在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆，是充分利用电力系统自身的线路资源，特别是电力配网系统，避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾，使之具有传输电能及通信的双重功能。
从目前来看，电力光纤主要是把金属电缆和石英光纤简单的复合在一起，这样制作工艺复杂，成本高，且由于光纤和电缆简单的复合，由于两种材质属性不一样，导致产品一致性差，且安装使用复杂，难以推广应用。
石墨烯（Graphene）的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。它一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小，同时，石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料 ，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/（m·K），高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15 000 cm2 /（V·s），又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
石墨烯与石英具有很好的亲和力，把石墨烯和光纤结合在一起，形成一种新的石墨烯电光缆，是解决目前电光缆处在问题的一条很好的解决方案。
发明内容
为了解决现有电光缆存在的问题，解决传统电光缆成本高，安装维护困难控制系统复杂，安全可靠性低问题。本实用新型提供一种石墨烯电光缆。本实用新型为实现其目的所采取的技术方案：一种石墨烯电光缆包括：石英光纤纤维，石墨烯薄膜层，保护绝缘层。电光缆的主体由石英光纤纤维和石墨烯薄膜组成，石墨烯薄膜包裹在石英光纤维的表面，进一步的石墨烯薄膜层至少为一层，优选的为10层。
进一步的不少于一根的石墨烯电光缆纤维外面包裹绝缘层，优选的32根石墨烯电光缆纤维作为一束，外面包裹绝缘层，优选的绝缘层为聚乙烯。
优选的石墨烯薄膜在石英光纤纤维上直接生长，在一定的石墨烯悬浊液中加入石英光纤，经超声振荡，使石墨烯结晶生长在石英光纤纤维上。
优选的石墨烯薄膜在石英光纤纤维的生长方式，可以是加氧助剂热化学气象沉降法和等离子加氧助剂化学气象沉降法在石英光纤纤维上生长石墨烯薄膜。
优选的石墨烯薄膜在石英光纤纤维的生长方式，可以是含碳的单质或化合物可以粘附在石英光纤纤维上或在石英光纤纤维旁边，通过气化结晶的方式，生长在石英光纤纤维。
本实用新型的有益效果
1、由于采用了石墨烯作为导电体，大大降低了导体的电阻率，提高了输电效率，石墨烯强度大，质量轻便于安装维护，同时，石墨烯耐氧化不腐蚀，使电缆寿命大大加强。
2、采用石墨烯包裹石英光纤纤维设计，大大加强了石英光纤的韧度和强度，延长了光纤的使用寿命。
3、采用输电和传输信息一体化设计，改变了传统输电和信息传输模式，实现一根电缆具备输电和传输信息的双重功能。
由于采用了上述技术方案，从而使本实用新型实解决传统电力电缆应用的制约条件，石墨烯与光纤的有机结合，实现了输电的高效，低成本，安全可靠，有利于电力和通信事业的发展。
附图说明
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图：
1、石英光纤纤维，2、石墨烯薄膜层，3、保护绝缘层。
具体实施方式
结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步介绍，一种石墨烯电光缆包括：石英光纤纤维1，石墨烯薄膜层2，保护绝缘层3。光电缆的主体由石英光纤维1和石墨烯薄膜2组成，石墨烯薄膜2包裹在石英光纤维1的表面，进一步的石墨烯薄膜层至少为1层，优选的为15层。
进一步的不少于一根的石墨烯电光缆纤维外面包裹绝缘层3，优选的为10-50根作为石墨烯电光缆纤维一束，外面包裹绝缘层3，优选的绝缘层3为聚乙烯。
实施例：选用一根石英光纤纤维1，在一定空间内通过化学气象沉降方式，使用甲烷等含碳气体作为碳源，在900-1250℃进行石墨烯2的生长，具体步骤如下，步骤一：石英光纤纤维1表面预处理，在500-1000℃和有氧情况下是石英光纤纤维1的表面产生合适的着碳位点，时间为10-30分钟；步骤二：将产生着碳位点的石英光纤纤维1冷却至100-200℃，停掉氧气源；步骤三：把产生着碳位点的石英光纤纤维1再次升温至900-1200℃，并通入甲烷等含碳气体，使甲烷等含碳气体在高温下分解，释放碳原子，时间为30-120分钟，慢慢地在石英光纤纤维表面上生长石墨烯薄膜2；步骤四：缓慢降温至室温，取出表面生长有石墨烯薄膜2的石英光纤纤维1，制作完成石墨烯-石英光纤纤维电光导体，把多根石墨烯-石英光纤纤维束结在一起，外面包裹绝缘层3，构成一根石墨烯电光缆。
上述实施例只是说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让本领域的普通技术人员能够了解本实用新型的特点并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所进行的等效变化或修饰，均应涵盖在本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种石墨烯电光缆包括：石英光纤纤维，石墨烯薄膜层，保护绝缘层；其特征在于电光缆的主体由石英光纤纤维和石墨烯薄膜组成，石墨烯薄膜包裹在石英光纤维的表面。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电光缆，其特征在于所述的石墨烯薄膜层至少为1层，优选的为15层。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电光缆，其特征在于少于一根的石墨烯电光缆纤维外面包裹绝缘层，优选的32根石墨烯电光缆纤维作为一束，外面包裹绝缘层，优选的绝缘层为聚乙烯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420329360.1U CN203931615U (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种石墨烯电光缆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420329360.1U CN203931615U (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种石墨烯电光缆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203931615U true CN203931615U (zh) | 2014-11-05 |
Family
ID=51827388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420329360.1U Expired - Fee Related CN203931615U (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种石墨烯电光缆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203931615U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113628806A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-09 | 上海质上特种电缆有限公司 | 一种石墨烯光电传输缆 |
| CN113725704A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 北京石墨烯研究院 | 饱和吸收体及全光纤锁模激光器 |
-
2014
- 2014-06-20 CN CN201420329360.1U patent/CN203931615U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113725704A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 北京石墨烯研究院 | 饱和吸收体及全光纤锁模激光器 |
| CN113628806A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-09 | 上海质上特种电缆有限公司 | 一种石墨烯光电传输缆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105280292A (zh) | 一种石墨烯电光缆及制造方法 | |
| Shelimov et al. | Composite nanostructures based on template-grown boron nitride nanotubules | |
| CN101901640A (zh) | 一种柔性透明导电石墨烯薄膜的制备方法 | |
| CN203931615U (zh) | 一种石墨烯电光缆 | |
| KR20120070973A (ko) | 질소가 도핑된 투명 그래핀 필름 및 이의 제조방법 | |
| Yu et al. | Simultaneously enhanced performances of flexible CuNW networks by covering ATO layer for polymer solar cells | |
| CN102540506A (zh) | 基于d型光纤的石墨烯电光调制器及其制备方法 | |
| CN104112777A (zh) | 薄膜晶体管及其制备方法 | |
| CN104471452A (zh) | 纳米管信号传输系统 | |
| CN105469852A (zh) | 一种复合型石墨烯光纤电缆及制备方法 | |
| CN202693928U (zh) | 基于d型光纤的石墨烯电光调制器 | |
| CN204143943U (zh) | 一种石墨烯金属化光纤电光缆 | |
| CN103904785A (zh) | 多重组合感应的高压输电线路取电及变电装置 | |
| CN107768522A (zh) | 一种以石墨烯作为导电材料的钙钛矿薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
| CN108878487A (zh) | 显示装置及其制备方法 | |
| CN204144220U (zh) | 一种石墨烯电极陶瓷金卤灯 | |
| CN104377369B (zh) | 一种纤维状电化学发光电池及其制备方法 | |
| CN104200913A (zh) | 一种石墨烯金属化光纤电光缆及生产方法 | |
| CN204045838U (zh) | 一种石墨烯电光缆耦合连接装置 | |
| Li et al. | The Preparation of Carbon Nanotube/MnO2 Composite Fiber and Its Application to Flexible Micro‐Supercapacitor | |
| CN205508425U (zh) | 一种复合型石墨烯光纤电缆 | |
| CN204143944U (zh) | 一种铜基石墨烯光纤电缆 | |
| CN104201509B (zh) | 一种石墨烯电光缆耦合连接装置 | |
| Chen et al. | Advances in the use of carbonaceous scaffolds for constructing stable composite Li metal anodes | |
| CN105405738B (zh) | 一种钨基石墨烯气体电光源电极及制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141105 Termination date: 20170620 |