一种碳纤维石墨接地体及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维石墨接地体，所述接地体包括碳纤维，碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；石墨、碳纤维与导电胶的质量比为77‑83：10‑12：0.5‑1.5；其中，石墨的碳含量≥99.9％；若干石墨线平行设置形成线芯，若干石墨线编织形成线芯外周的编织导电层。本发明专利技术的碳纤维石墨接地体，具有良好的导电性与冲击电流耐受特性；可靠的耐腐蚀性；力学结构稳定；良好的热稳定性；运输及施工方便，且与土壤贴合度高。

Carbon fiber graphite grounding body and manufacturing method thereof

The invention relates to a carbon fiber graphite grounding, the grounding body comprises a carbon fiber, carbon fiber through the first conductive adhesive in a row to get through the expanded graphite worm; graphite furnace expansion; carbon fiber composite graphite on both sides respectively, and then the pressure roller press forming graphite paper, graphite paper cutting after coiling, produced graphite line; graphite, carbon fiber and conductive adhesive quality ratio is 77 83:10 12:0.5 1.5; among them, graphite carbon content is more than 99.9%; several lines are arranged in parallel to form graphite cores, several graphite lines woven into woven wire core peripheral conductive layer. The invention of carbon fiber graphite grounding body, conductive and impulse current withstand characteristics of good corrosion resistance; reliability; stable mechanical structure; good thermal stability; convenient transportation and construction, and a high degree of soil.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维石墨接地体及其制作方法
本专利技术属于防雷系统保护领域，具体涉及一种碳纤维石墨接地体。
技术介绍
目前我国防雷接地体分为金属与非金属两类。金属防雷接地体历史悠久，应用广泛，使用量最大的是镀锌钢铁制品，其次是应用量较少的镀铜、纯铜、合金制品；非金属接地体主要是降阻模块类产品。通过研究及相关数据表明，目前我国防雷接地体被广泛推广应用的是镀锌钢铁类制品，占市场的99.7％以上。镀铜、纯铜、合金、降阻模块和烧结碳棒制品，上述虽然制品导电性能优良，但因污染环境严重、耗能高、浪费材料，社会上应用量较少，都不同程度地存在着问题，如：具有代表性的镀锌钢铁制品不耐腐蚀、易生锈、使接地电阻升高导致雷电事故，使用寿命短(5年左右)，更新改造频繁，浪费材料、土地、经费严重，且生产接地体还会排放有毒废液，污染环境，耗能高。碳棒产品制造工艺复杂、耗能高，污染环境严重，韧性差、脆性大、易折断，金属连接线易锈蚀损坏，安装连接困难。目前在我国凡是使用上述传统防雷接地体的单位，都不同程度的深受产品问题的困扰和危害，但该问题在我国至今无法解决。用户唯一办法是勤检查、勤更换，该法费用大、浪费材料、土地，这与我国节能、减排、环保、高产能的工业发展政策不相符，与我国人多地少、资源匮乏的国情和国民经济又快又好的建设发展战略相悖。因此人们专利技术了柔性石墨防雷接地体，但是其机械强度低，且其两端束缚用的金属固定件也存在不耐腐蚀、易生锈的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳纤维石墨接地体。本专利技术的技术方案，具有良好的导电性与冲击电流耐受特性；可靠的耐腐蚀性；力学结构稳定；良好的热稳定性；运输及施工方便，且与土壤贴合度高。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下所示：一种碳纤维石墨接地体，包括若干石墨线平行设置形成的线芯，线芯外周包裹有编织导电层，编织导电层由若干石墨线编织形成；所述石墨线包括碳纤维，碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；石墨、碳纤维与导电胶的质量比为77-83：10-12：0.5-1.5；其中，石墨的碳含量≥99.9％。进一步的改进，所述碳纤维石墨接地体一端固定有第一金属固定件，另一端固定有第二金属固定件；第一金属固定件上成形有固定孔，第二金属固定件上突出成形有尖刺，尖刺数不少于两个。进一步的改进，所述第一金属固定件和第二金属固定件的表面均涂有导电防腐层。进一步的改进，所述导电防腐层包括石墨、树脂和第二导电胶。进一步的改进，所述导电防腐层中，石墨、树脂和第二导电胶的质量比为：7:2:1。进一步的改进，所述第二导电胶包括第二导电胶包括40-60重量份的环氧树脂、30重量份的石墨粉、10-30重量份的稀释剂和1.5-3重量份的胺类固化剂。一种碳纤维石墨接地体的制作方法，包括如下步骤：步骤一、制作石墨线：碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；步骤二：根据产品规格将若干石墨线平行设置形成线芯，在线芯外使用石墨线编制形成编织导电层，形成碳纤维石墨接地体；步骤三：在第一金属固定件和第二金属固定件的表面涂抹导电防腐层，然后使用第一金属固定件和第二金属固定件将碳纤维石墨接地体两端固定。进一步的改进，所述导电防腐层中，石墨、树脂和第二导电胶的质量比为：7：2：1。进一步的改进，所述第二导电胶包括40-60重量份的环氧树脂、30重量份的石墨粉、10-30重量份的稀释剂和1.5-3重量份的胺类固化剂。进一步的改进，所述树脂为环氧树脂。本专利技术具有如下优点：1、良好的导电性与冲击电流耐受特性。2、可靠的耐腐蚀性。3、力学结构稳定。4、良好的热稳定性。5、运输及施工方便，与土壤贴合度高。6、预防偷盗及人为破坏。附图说明图1本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1结合图1，本实施例的一种碳纤维石墨接地体，包括石墨线平行设置形成的线芯1，若干石墨线编织形成线芯1外周的编织导电层2，碳纤维石墨接地体一端固定有第一金属固定件3，另一端固定有第二金属固定件4；第一金属固定件3上成形有固定孔5，第二金属固定件4上突出成形有尖刺6，尖刺6数量不少于两个。石墨线制作方法如下：碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线。其中，石墨、碳纤维与导电胶的质量比为77-83：10-12：0.5-1.5；其中，石墨的碳含量≥99.9％。采用纯碳纤维代替普通柔性石墨防雷接地体中玻璃纤维、棉线等非导电低强度纤维。本专利技术以碳纤维为石墨接地体唯一骨架成份，增加了柔性石墨防雷接地体的强度，可以将柔性石墨防雷接地体形象比喻成骨骼-肌肉结构：碳纤维材料为骨骼，起到支撑接地材料、增强力学性能的作用；膨胀石墨构成肌肉组织，是整个复合接地体的主体结构，主要起导电作用；导电胶作为“血液”连接纤维材料及膨胀石墨，提高材料结构致密性及力学性能。由于碳纤维具有良好的导电性且与石墨的基本成分一样，因此与石墨的亲和性较高，且不会降低石墨防雷接地体单位体积的导电性能。第一金属固定件3和第二金属固定件4防止石墨防雷接地体在运输或存储过程中两端散乱。第二金属固定件4端埋设在地下，其中尖刺6部分形成尖端放电效应，两个尖刺6之间电压增大，从而使尖刺6间土壤颗粒的局部空间电场强度畸变加强，促进火花效应的产生，使得土壤被击穿，从而降低周围土壤的阻抗，即降低了碳纤维石墨接地体的冲击接地电阻。实施例2为了防止第一金属固定件3和第二金属固定件4被腐蚀，第一金属固定件3和第二金属固定件4的表面均涂有导电防腐层。导电防腐层包括石墨、树脂和第二导电胶。其中，石墨、树脂和第二导电胶的质量比为：7：2：1。第二导电胶包括40-60重量份的环氧树脂、30重量份的石墨粉、10-30重量份的稀释剂和1.5-3重量份的胺类固化剂。由于第二导电胶中主要成分为石墨，因此有良好的导电性和散热能力，第二导电胶增加了粘着性。实施例3一种碳纤维石墨接地体的制作方法，包括如下步骤：步骤一、制作石墨线：碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；步骤二：根据产品规格将若干石墨线平行设置形成线芯1，在线芯1外使用石墨线编制形成编织导电层2，形成碳纤维石墨接地体；步骤三:制作导电防腐层；步骤四：在第一金属固定件3和第二金属固定件4的表面涂抹导电防腐层，然后使用第一金属固定件3和第二金属固定件4将碳纤维石墨接地体两端固定。导电防腐层的制作方法为先将石墨和环氧树脂预混，施加氮气保护，搅拌混匀形成胶状物，胶状物中再加入第二导电胶，施加氮气保护搅匀，搅匀过程中施加超声波，增加均匀效果，且将内部的气泡震动出来，防止其凝固过程中封住空气，造成漏洞。超声波震动的频率为30k-40k赫兹，优选为35k赫兹，超声时间不低于10min。然后将导电防腐层涂抹到第一金属固定件3和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述碳纤维石墨接地体包括若干石墨线平行设置形成的线芯(1)，线芯(1)外周包裹有编织导电层(2)，编织导电层(2)由若干石墨线编织形成；所述石墨线包括碳纤维，碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；石墨、碳纤维与第一导电胶的质量比为77‑83：10‑12：0.5‑1.5；其中，石墨的碳含量≥99.9％。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述碳纤维石墨接地体包括若干石墨线平行设置形成的线芯(1)，线芯(1)外周包裹有编织导电层(2)，编织导电层(2)由若干石墨线编织形成；所述石墨线包括碳纤维，碳纤维通过第一导电胶粘连成一排；石墨通过膨化炉膨化得到石墨蠕虫；碳纤维的上下两侧分别复合石墨蠕虫，然后经压辊压制形成石墨纸，石墨纸切条后收卷，制得得石墨线；石墨、碳纤维与第一导电胶的质量比为77-83：10-12：0.5-1.5；其中，石墨的碳含量≥99.9％。2.如权利要求1所述的碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述碳纤维石墨接地体一端固定有第一金属固定件(3)，另一端固定有第二金属固定件(4)；第一金属固定件(3)上成形有固定孔(5)，第二金属固定件(4)上突出成形有尖刺(6)，尖刺(6)数量不少于两个。3.如权利要求1所述的碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述第一金属固定件(3)和第二金属固定件(4)的表面均涂有导电防腐层。4.如权利要求3所述的碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述导电防腐层包括石墨、树脂和第二导电胶。5.如权利要求4所述的碳纤维石墨接地体，其特征在于，所述导电防腐层中，石墨、树脂和第二导电胶的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯波，
申请(专利权)人：武汉昱仝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42