[發明專利]石墨烯鍍膜航空導線及其制備方法

在審

• 申請號: 201510765368.1
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105374410A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 楊飛;霍振平;溫鵬;張乃明
• 申請（專利權）人: 江蘇中超控股股份有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/04;H01B7/18;H01B7/02;H01B13/00
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 孫皓;林虹

1.一種石墨烯鍍膜航空導線，以導體(1)為線芯，線芯外包覆有絕緣層(2)，其特征在于：所述導體(1)為石墨烯導體，截面面積為0.035～6mm²。

2.根據權利要求1所述的石墨烯鍍膜航空導線，其特征在于：所述石墨烯導體采用軟銅絲，軟銅絲為鍍鎳或鍍銀銅絲，軟銅絲外包覆有厚度不大于1nm的石墨烯層，形成石墨烯軟銅絲，石墨烯軟銅絲絞合后形成石墨烯導體。

3.根據權利要求2所述的石墨烯鍍膜航空導線，其特征在于：所述軟銅絲每根單絲直徑為0.08～0.45mm。

4.根據權利要求3所述的石墨烯鍍膜航空導線，其特征在于：所述石墨烯軟銅絲為7根、19根或37根。

5.根據權利要求4所述的石墨烯鍍膜航空導線，其特征在于：所述石墨烯軟銅絲為同心式同向絞合，最外層絞向為左向,節徑比最外層為10～15倍，最內層為20～30倍。

6.根據權利要求5所述的石墨烯鍍膜航空導線，其特征在于：所述絕緣層(2)為擠包形成的聚全氟乙丙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣層，擠包絕緣層厚度為0.3～0.51mm；或所述絕緣層(2)為繞包2～4層聚酰亞胺與聚四氟乙烯的復合薄膜帶,薄膜帶帶寬2～20mm，帶厚0.01～0.1mm,繞包絕緣層厚度為0.15～0.41mm。

7.一種石墨烯鍍膜航空導線的制備方法，包括以下步驟：

一、將直徑0.08～0.45mm的單根鍍鎳或鍍銀銅絲，以5～15℃/min升溫速度，升溫至600～900℃，氣壓10～100Pa，充入甲烷氣體，流量為0.8～8升/小時，收放絲速度在0.5～2m/min，鍍膜室長度為500～2000mm，在其表面鍍膜，生成連續均勻的石墨烯鍍膜層，厚度為0.2～1nm，鍍膜完成后室溫下自然冷卻不少于3小時，得到石墨烯軟銅絲；

二、將7根、19根或37根石墨烯軟銅絲單絲在束絲機上進行絞合，最外層絞向為左向,絞合的節徑比最外層為10～15倍，最內層為20～30倍，線速為5～8m/min，形成石墨烯導體，截面面積為0.035～6mm²；

三、在石墨烯導體外擠包或繞包絕緣層,擠包絕緣層的絕緣材料為聚全氟乙丙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物，擠包絕緣層厚度為0.3～0.51mm；繞包絕緣層的絕緣材料采用聚酰亞胺與聚四氟乙烯的復合薄膜帶，復合薄膜帶寬2～20mm，帶厚0.01～0.1mm，繞包2～4層，相鄰兩層繞包方向相反,繞包絕緣層厚度為0.15～0.41mm，繞包采用重疊式繞包工藝，繞包角度為25～50°，重疊率為60～80％，收線速度為5～15m/min，得到石墨烯鍍膜航空導線。

8.根據權利要求7所述的石墨烯鍍膜航空導線的制備方法，其特征在于：所述繞包后進行高溫燒結，高溫燒結采用四段加熱，每段的升溫速度為5～10℃/min,燒結爐每段長度為2～3m，每段燒結溫度分別為，第一段：290℃±10℃，第二段：430℃±10℃，第三段：410℃±10℃，第四段：380℃±10℃,四段升溫燒結串聯連續進行，收線速度控制在6～12m/min,燒結后在室溫自然冷卻。

9.根據權利要求8所述的石墨烯鍍膜航空導線的制備方法，其特征在于：所述鍍鎳或鍍銀銅絲鍍膜前，采用羊毛氈輪，進行表面無灰塵、油污清潔處理。

10.根據權利要求9所述的石墨烯鍍膜航空導線的制備方法，其特征在于：所述石墨烯鍍膜層生長過程以單層排列的方法多根同時生長。