一种高导电率线缆的制备方法技术

一种高导电率线缆的制备方法，属于电缆生产领域，用于解决现有的高导电率电缆的生产制备方法制出的电缆的导电介质不均匀，导电效果不好的问题。所述方法包括：S1，以金属导体为原材料；S2，将所述导体通过磁控溅射机形成石墨烯膜，所述导体自转穿过所述磁控溅射机，所述磁控溅射机以石墨烯为靶材，所述磁控溅射机设有接地线，所述接地线通过碳刷连接于导体；S3，所述导体通过挤塑机在石墨烯膜外形成绝缘层；S4，挤塑完成后的导体通过冷却水槽；S5，收线。本发明专利技术的制备方法能够在导体表面均匀形成石墨烯膜，导电介质均匀。

Method for preparing high conductivity cable

A preparation method of high conductivity cable, belonging to the production field of the cable, for conducting medium to solve the existing high conductivity cable production preparation method of the cable is not uniform, the conductive effect is not good problem. The method comprises the following steps: S1, the metal conductor as raw material; S2, the conductor by magnetron sputtering machine to form graphene film, the conductor rotates through the magnetron sputtering machine, the magnetron sputtering machine with graphene as the target, the magnetron sputtering machine is provided with a grounding wire and the grounding wire connected to the conductor through the brush; S3, the conductor insulating layer is formed on the graphene film by extrusion machine; S4, after the completion of the conductor extruded through the cooling tank; S5 line. The preparation method of the invention can form graphene film uniformly on the conductor surface, and the conductive medium is even.

【技术实现步骤摘要】
一种高导电率线缆的制备方法
本专利技术涉及电缆生产领域，具体涉及一种高导电率线缆的制备方法。
技术介绍
目前，电线电缆的导电线芯通常是铜或铝，一般都经过金属熔炼以及轧制拉伸等制作成导电线芯。导电线芯的性能通常通过后续的工艺进行改善，如在导电线芯表面电镀锡和镍分别改善其抗氧化性能和机械性能及耐腐蚀性能等。后续工艺中引入的金属通常其导电性较差，对电线电缆的性能具有不利影响，且层数的增多不仅会增加工艺的繁琐，且会使得电线电缆的重量增加，增加其成本。石墨烯具有高强度、优异的生物相容性、高导热、高导电、耐热耐化学稳定性等近年来倍受材料界的关注。石墨烯目前是世上最薄却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5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。专利文献1：一种具有铜-石墨烯复相导电线芯的电线电缆的制备方法，申请号：201410194397.2，公开了一种具有铜-石墨烯复相导电线芯的电线电缆的制备方法，步骤包括：将硫酸铜、硫酸、表面活性剂和盐酸配制成铜镀液；在铜镀液中加入石墨烯纳米片制得含石墨烯的电镀液；然后以磷铜片为阳极，经清洗的基板为阴极，置于电镀液中电镀，获得具有铜-石墨烯复相镀层的板材，再经轧制和拉伸成为导电线芯。本专利技术制备的导电线芯由于采用了铜-石墨烯复相，因此获得的电线电缆重量轻、机械强度高、导电性能好、抗氧化以及抗腐蚀性能优异。本专利技术制备工艺简单，导电线芯的性能可通过电镀工艺的调节进行控制，因此工艺的可控性强。专利文献1的缺点在于：1.缆芯为铜合金；2.铜-石墨烯复相镀层虽然相对于其他镀锡和镀镍抗氧化方式的导电率高，但是导电性能仍被限制。专利文献2：一种含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆的制备方法，申请号：201410297899.8，本专利技术公开一种含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆的制备方法。将0.007～0.075毫米厚度、单面附有0.015～0.04毫米厚度导电胶的铜箔胶带，覆盖于高定向热解石墨片表面，轻轻压实，慢慢撕下，铜箔胶带上粘上一层石墨薄片，用另外一条同样长度厚度的铜箔胶带，与粘有石墨薄片的铜箔胶带完好对粘，对粘完撕开，另外再取两条同样长度厚度的铜箔胶带与前两条对粘撕开，重复上述操作3～10次，制备得覆盖有石墨烯的铜箔胶带，然后将覆盖有石墨烯的铜箔胶带上下重叠10～30层，真空状态下，高压高温锻压成铜片后，切割成铜线，将铜线表面包裹PVC塑料线套，即制得含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆。本专利技术方法工艺简单，制得的铜线电阻率大大降低，导电性能大大提高，截流量大大提高。专利文献2的缺点在于：采用机械剥离的方式取得石墨烯薄片，然后将带有石墨烯薄片的铜片重叠锻压，其中石墨烯混合于铜中，但是石墨烯的分布是不均匀的，其线缆的导电率是不一致的，且还会出现断点，当某个断点出现时，并不能实现高导电率。专利文献3：一种制备石墨烯电线电缆的方法，申请号：201310082435.0，本专利技术提供一种制备石墨烯电线电缆的方法，将具有优异二维导电特性的石墨烯功能材料喷镀或者生长于基体膜材料上，经过热压工艺处理，使无序排列的石墨烯纳米微片转换成高度有序排列的二维石墨烯膜，从而制备成具有优异二维导电特性的石墨烯膜材料。然后通过卷绕技术将二维石墨烯膜材料卷绕成具有优异一维导电特性的石墨烯电线。该类石墨烯电线电阻率低，导电密度大，导电特性优于铜和银等金属导体。同时，该类石墨烯电线重量轻，耐高温，并且化学稳定性好。通过将石墨烯电线进行组合封装，即可制备成大电流石墨烯电缆。专利文献3缺点在于，通过在基体膜上涂覆石墨烯，然后再将多层的片状的基体膜重叠，卷绕成电线，专利文献2和专利文献3之间有相同的设计思想，生产的电线的导电介质不是均匀的，导电率是不稳定的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种制备出的线缆导电稳定的，成缆效果好的，高导电率的制备方法。具体技术方案如下：一种高导电率线缆的制备方法，所述方法包括：S1，以金属导体为原材料；S2，将所述导体通过磁控溅射机形成石墨烯膜，所述导体自转穿过所述磁控溅射机，所述磁控溅射机以石墨烯为靶材，所述磁控溅射机设有接地线，所述接地线通过碳刷连接于导体；S3，所述导体通过挤塑机在石墨烯膜外形成绝缘层；S4，挤塑完成后的导体通过冷却水槽；S5，收线。以石墨烯为靶材，在导体上形成石墨烯膜，接地线通过碳刷连接于导体，使得导体移动不被阻碍，同时还能够接地。进一步限定，通过两个对称设置的转动装置来实现导体自转，所述转动装置包括第一电机、传动组件、输出轴，所述第一电机通过所述传动组件传输动力给所述输出轴，所述输出轴末端设有绕线组件，所述绕线组件和所述输出轴同轴，所述绕线组件固定连接于所述输出轴，所述绕线组件表面开有限位槽，所述限位槽呈螺旋形状，所述导体缠绕在绕线组件上，所述导体嵌入所述限位槽。通过转动装置绕住导体的两端，绕导体能够跟着转动装置旋转，两个转动装置的旋转需要同步转动，绕线组件的作用在于固定导体和转动装置。进一步限定，导体进入所述磁控溅射机之前的输出轴为第一输出轴，导体进入磁控溅射机之后的输出轴为第二输出轴，所述第一输出轴上套有两个第一竖向挂件，所述第一竖向挂件上端通过键连接于第一输出轴。第一竖向挂件的目的在于悬挂工字筒，实现导体的上料操作。进一步限定，所述第二输出轴上套有第二竖向挂件，所述第二竖向挂件上端通过键连接于第二输出轴；所述第二竖向挂件下端设有收线组件，所述收线组件包括第二电机、收线筒、限位圈，所述第二电机通过螺栓固定于第二竖向挂件，所述收线筒固定连接于第二电机的输出端，所述第二电机、所述收线筒位于所述第二竖向挂件的两侧，所述限位圈套于收线筒上。收线组件的作用在于将挤塑完成且冷却后的线缆收集。一种技术方案的限定，所述挤塑机位于两个所述转动装置8之间。一种技术方案的限定，所述绕线组件为锥体形状，所述锥体底部边缘处开有引导槽，所述引导槽为喇叭形状，所述引导槽连通限位槽。引导槽方便开机前导线的引入。一种技术方案的限定，所述锥体顶部设有引导架，所述引导架形成一个锥体形状，所述引导架和所述绕线组件固定连接，所述引导架包括支撑件、连接于支撑件末端的圆板，所述支撑件一端固定连接于绕线组件，所述支撑件另一端焊接于圆板的端面，所述圆板位于锥体的直径最小处，所述圆板中心开有通孔。引导架的作用在于对导体进行引导，使得导体能够保持同轴度较高的状态，使得进入磁控溅射机中形成石墨烯膜时能够更加的均匀。一种技术方案的限定，所述支撑件由钢条环形排列组成，所述钢条排列成锥体形状。方便观察线缆的情况。一种技术方案的限定，所述第一竖向挂件上设有工字筒，所述工字筒的上下圆盘均被第一竖向挂件穿过，所述第一竖向挂件通过紧固螺栓和工字筒组成可拆卸连接，所述工字筒上还套有转动筒。工字筒和第一竖向挂件配合，实现导体的上料，同时还实现了工字筒的可拆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导电率线缆的制备方法，其特征在于：所述方法包括：S1，以金属导体(1)为原材料；S2，将所述导体(1)通过磁控溅射机(2)形成石墨烯膜，所述导体(1)自转穿过所述磁控溅射机(2)，所述磁控溅射机(2)以石墨烯(3)为靶材，所述磁控溅射机(2)设有接地线(4)，所述接地线(4)通过碳刷(5)连接于导体(1)；S3，所述导体(1)通过挤塑机(6)在石墨烯膜外形成绝缘层；S4，挤塑完成后的导体(1)通过冷却水槽(7)；S5，收线。

【技术特征摘要】
1.一种高导电率线缆的制备方法，其特征在于：所述方法包括：S1，以金属导体(1)为原材料；S2，将所述导体(1)通过磁控溅射机(2)形成石墨烯膜，所述导体(1)自转穿过所述磁控溅射机(2)，所述磁控溅射机(2)以石墨烯(3)为靶材，所述磁控溅射机(2)设有接地线(4)，所述接地线(4)通过碳刷(5)连接于导体(1)；S3，所述导体(1)通过挤塑机(6)在石墨烯膜外形成绝缘层；S4，挤塑完成后的导体(1)通过冷却水槽(7)；S5，收线。2.根据权利要求1所述的一种高导电率线缆的制备方法，其特征在于：通过两个对称设置的转动装置(8)来实现导体(1)自转，所述转动装置(8)包括第一电机(81)、传动组件(82)、输出轴(83)，所述第一电机(81)通过所述传动组件(82)传输动力给所述输出轴(83)，所述输出轴(83)末端设有绕线组件，所述绕线组件和所述输出轴(83)同轴，所述绕线组件固定连接于所述输出轴(83)，所述绕线组件表面开有限位槽，所述限位槽呈螺旋形状，所述导体(1)缠绕在绕线组件上，所述导体(1)嵌入所述限位槽。3.根据权利要求2所述的一种高导电率线缆的制备方法，其特征在于：导体(1)进入所述磁控溅射机(2)之前的输出轴(83)为第一输出轴(831)，导体(1)进入磁控溅射机(2)之后的输出轴(83)为第二输出轴(832)，所述第一输出轴(831)上套有两个第一竖向挂件(11)，所述第一竖向挂件(11)上端通过键连接于第一输出轴(831)。4.根据权利要求3所述的一种高导电率线缆的制备方法，其特征在于：所述第二输出轴(832)上套有第二竖向挂件(12)，所述第二竖向挂件(12)上端通过键连接于第二输出轴(832)；所述第二竖向挂件(12)下端设...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令果，魏勇，杨永新，李志均，杨周全，李天元，
申请(专利权)人：重庆渝丰电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50