[發明專利]特種納米接地導線及其制備方法

有效

• 申請號: 201310457537.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103474130A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 胡鈞峰;胡海
• 申請（專利權）人: 胡鈞峰
• 主分類號: H01B5/00
• 分類號: H01B5/00;H01B5/08;H01B1/18;H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖

技術領域

本法明涉及避雷接地線技術領域，特別是涉及一種特種納米接地導線及其制備方法。

背景技術

隨著現代工業在規模上的發展和在自動化水平上的提高，特別是計算機普遍應用于生產、生活中的保護、監控和信息處理系統中以后，接地導線的作用和意義發生了很大的變化。為防止自動化設備的誤動和死機現象的發生，對接地導線的導電性、穩定性以及抗干擾能力提出了更高的要求。

目前接地導線施工存在的主要問題有：導電性能差，易腐蝕，壽命短，接地電阻值不能滿足系統運行要求；部分金屬導線含有對人體有害的鉛、鋅、銅、鎳、珞、汞、砷等氧化金屬和放射性有害物質，污染空氣、水源、土壤和環境，環保性差；施工地質、地形條件復雜且工作環境惡劣，采用常規焊接手段施工麻煩，容易導致二次或三次施工安裝；容易遭到雷電天氣的損害，造成嚴重損失。

目前對于防雷專用導線的研究相對較少，傳統的金屬導線如銅導線等不僅成本高，且對高溫、高壓、磨損、腐蝕等承受力差，環保性不好；近期出現的石墨導線由若干條玻璃絲纖維和至少一根耐腐蝕增強絲組成，做工復雜，操作要求高，不適用于做特種納米接地導線；此外，不久前公開的一種適用于長距離輸電的防雷碳纖維光電復合導線，其包含至少一根絕緣線芯和至少一根光纖單元，同樣存在做工復雜、操作要求極高、不適用于做特種納米接地導線的問題。根據以往解決接地問題的實際經驗，針對目前接地網存在的問題，在多年實踐的基礎上，以防腐為切入點，以降低電阻為手段，綜合性的提高接地網的健康。

發明內容

本發明的目的在于提供一種特種納米接地導線及其制備方法，有效解決目前接地導線施工存在的導電性能差，易腐蝕，壽命短，接地電阻值不能滿足系統運行要求、環保性差、對施工環境要求高、容易導致二次或三次施工安裝等問題。?

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種特種納米接地導線，其特征在于：所述特種納米接地導線的芯材是直徑為7~26mm的炭玻璃繩，所述炭玻璃繩由至少5根炭玻璃纖維線組成，所述炭玻璃纖維線每根含有至少140條炭玻璃纖維；所述炭玻璃纖維中含有重量百分比均為20%~30%的高純納米石墨和超導電納米炭黑；所述炭玻璃纖維由粘合材料粘結成炭玻璃纖維線；所述粘合材料中包含有30~45%的高純納米石墨、30~45%的超導電納米炭黑、5~15%的環氧樹脂、5~15%的酚醛樹脂、5~15%的增韌劑和1~5%的固化劑。

所述炭玻璃繩內含有7根炭玻璃纖維線。

所述特種納米接地導線的制備方法為：

1）組分含量確定：制定方案，確定炭玻璃纖維中高純納米石墨和超導電納米炭黑的用量；確定浸膠槽和固化槽中高純納米石墨、超導電納米炭黑、環氧樹脂、酚醛樹脂、增韌劑和固化劑的比例及用量；

2）清洗：購進廢舊玻璃，稱重后洗凈；

3）破碎：洗凈后的玻璃進入破碎機進行破碎；

4）篩分：進篩分機過篩，得到粒度為0.3~0.5cm的玻璃顆粒；

5）甩干：進入甩干機甩干；

6）混勻：將甩干后的玻璃顆粒加入攪拌桶，按照已定方案加入高純納米石墨（2）和超導電納米炭黑，攪拌使材料混合均勻；

7）坩堝加熱：將混合后的材料加入多孔坩堝中，進行400~600°C連續電熱融化，直至拉出的炭玻璃纖維為黑色為止；

8）拉出纖維：用多孔坩堝拉出成束的炭玻璃纖維，每束炭玻璃纖維由至少140條單絲組成，單絲直徑為7um，炭玻璃纖維的粘碳量為20%~30%；

9）降溫處理：以束為單位對炭玻璃纖維進行冷噴射降溫處理；

10）浸膠：通過送絲架將成束的炭玻璃纖維送入浸膠槽進行浸膠，需事先打開浸膠槽的加熱裝置的開關，設置加熱溫度為40~50℃，使槽中的物料基本處于融化狀態；所述浸膠槽內材料包含10~20%的環氧樹脂、10~20%的酚醛樹脂、30~45%的高純納米石墨和30~45%超導電納米炭黑；

11）固化：將浸膠后的成束的炭玻璃纖維送入固化槽進行增韌和固化，需事先打開固化槽的加熱裝置的開關，設置加熱溫度為40~50℃，使槽中的物料基本處于融化狀態；所述固化槽內包括10~20%的增韌劑、5~10%的固化劑、30~45%的高純納米石墨和30~45%的超導電納米炭黑；

12）成型：將浸膠處理后的成束的炭玻璃纖維送入電熱紅外線烘干箱進行烘干，所述烘干箱烘干溫度設置為180~220°C，此時炭玻璃纖維粘結在一起，炭玻璃纖維線成型；

13）表面處理：上述制備的炭玻璃纖維線送入表面處理箱進行表面處理；