一种使用二维层状材料制备的电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种使用二维层状材料制备的电缆，包括石墨烯纤维、石墨烯散热膜层、绝缘层和氧化石墨烯层，石墨烯纤维绞绕或是捆扎成石墨烯纤维束，所述石墨烯纤维束外面包裹一层石墨烯散热膜层，所述石墨烯散热膜层外面包覆一层绝缘层，所述绝缘层外面包覆一层氧化石墨烯层。石墨烯纤维具有优异的柔韧性和导电性能，电导率高于铝和铜；具有很好的热稳定性和化学稳定性，能够防止氧化和在过热的环境中与橡胶发生反应降低导电性能；石墨烯纤维具有力学性能良好、重量轻的优点。 1

【技术实现步骤摘要】
一种使用二维层状材料制备的电缆
本技术涉及材料
，具体涉及一种使用二维层状材料制备的电缆。
技术介绍
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。纳米级的氧化石墨烯片可以纺制成长达数米的宏观石墨烯纤维。所制备的纤维不但强度高，而且韧性好，石墨烯纤维良好的柔韧性和导电性为其在可伸展导电体方面提供了应用前景。这种纤维可能是实现石墨烯在现实器件(例如柔性电池和太阳能电池)应用的关键材料。石墨烯纤维是使用湿法纺丝的工业方法将氧化石墨烯(一种易溶解的石墨烯衍生物)的水溶液纺制成长达数米的纤维。然后，采用化学还原的方法将其处理，得到了石墨烯长纤维。当前电缆中的导体通常是铜等金属，导电性能弱于石墨烯，重量重，且热稳定性差易于橡胶等发生化学反应。最外层护套通常由橡胶制成，耐腐蚀性差容易老化。因此亟需一种性能更优的新的电缆来替代。
技术实现思路
本技术所要解决的是现有技术的不足，目的在于提供一种使用二维层状材料制备的电缆。本技术通过下述技术方案实现：一种使用二维层状材料制备的电缆，包括石墨烯纤维、石墨烯散热膜层、绝缘层和氧化石墨烯层，石墨烯纤维绞绕或是捆扎成石墨烯纤维束，所述石墨烯纤维束外面包裹一层石墨烯散热膜层，所述石墨烯散热膜层外面包覆一层绝缘层，所述绝缘层外面包覆一层氧化石墨烯层。优选方案，所述的石墨烯纤维是由功能化石墨烯纳米片的液晶原液经湿法纺丝一维有序组装而成。优选方案，所述石墨烯纤维的直径为2-50μm。优选方案，所述石墨烯散热膜层厚度为25-150μm。优选方案，所述氧化石墨烯层厚度为80-240μm优选方案，所述绝缘层为硅橡胶。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：石墨烯纤维具有优异的柔韧性和导电性能，电导率高于铝和铜；具有很好的热稳定性和化学稳定性，能够防止氧化和在过热的环境中与橡胶发生反应降低导电性能；石墨烯纤维具有力学性能良好、重量轻的优点。而氧化石墨烯涂敷于橡胶绝缘层表面可以增强缆体的耐腐蚀性。从而使得本技术具有导电性能优异、抗拉强度高、耐腐蚀性好、柔性好、重量轻、稳定性好的优点，能够广泛应用各种输配电领域。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术的一种使用二维层状材料制备的电缆截面示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-成石墨烯纤维束，2-石墨烯散热膜层，3-绝缘层，4-氧化石墨烯层、11-石墨烯纤维。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例如图1所示，本技术一种使用二维层状材料制备的电缆，包括石墨烯纤维11、石墨烯散热膜层2、绝缘层3和氧化石墨烯层4，石墨烯纤维11捆扎成石墨烯纤维束1，石墨烯纤维11是由功能化石墨烯纳米片的液晶原液经湿法纺丝一维有序组装而成，石墨烯纤维11的数量可以根据具体需要选择。石墨烯纤维11的直径优选为30μm。石墨烯纤维束1外面包裹一层石墨烯散热膜层2，石墨烯散热膜层2厚度优选为为100μm，石墨烯散热膜能够创造出最大的有效表面积，在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走。石墨烯散热膜就是通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移，保证电缆在所承受的温度下工作，减少电缆工作产生的热量，提高电缆的使用寿命。石墨烯散热膜层2外面包覆一层绝缘层3，绝缘层3优选为硅橡胶材质，硅橡胶不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，同时硅橡胶是一种耐高低温(-60～250℃)、耐臭氧化并具有良好电绝缘性能的特种橡胶，起到良好的绝缘作用。所述绝缘层3外面包覆一层氧化石墨烯层4，氧化石墨烯层4厚度为200μm，氧化石墨烯层4起到保护硅橡胶绝缘层3不受腐蚀的作用，提高了电缆的使用寿命。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用二维层状材料制备的电缆，其特征在于：包括石墨烯纤维、石墨烯散热膜

【技术特征摘要】
1.一种使用二维层状材料制备的电缆，其特征在于：包括石墨烯纤维、石墨烯散热膜层、绝缘层和氧化石墨烯层，石墨烯纤维绞绕或是捆扎成石墨烯纤维束，所述石墨烯纤维束外面包裹一层石墨烯散热膜层，所述石墨烯散热膜层外面包覆一层绝缘层，所述绝缘层外面包覆一层氧化石墨烯层。2.根据权利要求1所述的一种使用二维层状材料制备的电缆，其特征在于：所述的石墨烯纤维是由功能化石墨烯纳米片的液晶原液经湿法纺丝一维有序组装而成。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷帅，黄蹬峰，杨鸣，
申请(专利权)人：成都艾欧新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51