[发明专利]石墨烯镀膜航空导线及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯镀膜航空导线，以导体(1)为线芯，线芯外包覆有绝缘层(2)，其特征在于：所述导体(1)为石墨烯导体，截面面积为0.035～6mm²。

2.根据权利要求1所述的石墨烯镀膜航空导线，其特征在于：所述石墨烯导体采用软铜丝，软铜丝为镀镍或镀银铜丝，软铜丝外包覆有厚度不大于1nm的石墨烯层，形成石墨烯软铜丝，石墨烯软铜丝绞合后形成石墨烯导体。

3.根据权利要求2所述的石墨烯镀膜航空导线，其特征在于：所述软铜丝每根单丝直径为0.08～0.45mm。

4.根据权利要求3所述的石墨烯镀膜航空导线，其特征在于：所述石墨烯软铜丝为7根、19根或37根。

5.根据权利要求4所述的石墨烯镀膜航空导线，其特征在于：所述石墨烯软铜丝为同心式同向绞合，最外层绞向为左向,节径比最外层为10～15倍，最内层为20～30倍。

6.根据权利要求5所述的石墨烯镀膜航空导线，其特征在于：所述绝缘层(2)为挤包形成的聚全氟乙丙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘层，挤包绝缘层厚度为0.3～0.51mm；或所述绝缘层(2)为绕包2～4层聚酰亚胺与聚四氟乙烯的复合薄膜带,薄膜带带宽2～20mm，带厚0.01～0.1mm,绕包绝缘层厚度为0.15～0.41mm。

7.一种石墨烯镀膜航空导线的制备方法，包括以下步骤：

一、将直径0.08～0.45mm的单根镀镍或镀银铜丝，以5～15℃/min升温速度，升温至600～900℃，气压10～100Pa，充入甲烷气体，流量为0.8～8升/小时，收放丝速度在0.5～2m/min，镀膜室长度为500～2000mm，在其表面镀膜，生成连续均匀的石墨烯镀膜层，厚度为0.2～1nm，镀膜完成后室温下自然冷却不少于3小时，得到石墨烯软铜丝；

二、将7根、19根或37根石墨烯软铜丝单丝在束丝机上进行绞合，最外层绞向为左向,绞合的节径比最外层为10～15倍，最内层为20～30倍，线速为5～8m/min，形成石墨烯导体，截面面积为0.035～6mm²；

三、在石墨烯导体外挤包或绕包绝缘层,挤包绝缘层的绝缘材料为聚全氟乙丙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物，挤包绝缘层厚度为0.3～0.51mm；绕包绝缘层的绝缘材料采用聚酰亚胺与聚四氟乙烯的复合薄膜带，复合薄膜带宽2～20mm，带厚0.01～0.1mm，绕包2～4层，相邻两层绕包方向相反,绕包绝缘层厚度为0.15～0.41mm，绕包采用重叠式绕包工艺，绕包角度为25～50°，重叠率为60～80％，收线速度为5～15m/min，得到石墨烯镀膜航空导线。

8.根据权利要求7所述的石墨烯镀膜航空导线的制备方法，其特征在于：所述绕包后进行高温烧结，高温烧结采用四段加热，每段的升温速度为5～10℃/min,烧结炉每段长度为2～3m，每段烧结温度分别为，第一段：290℃±10℃，第二段：430℃±10℃，第三段：410℃±10℃，第四段：380℃±10℃,四段升温烧结串联连续进行，收线速度控制在6～12m/min,烧结后在室温自然冷却。

9.根据权利要求8所述的石墨烯镀膜航空导线的制备方法，其特征在于：所述镀镍或镀银铜丝镀膜前，采用羊毛毡轮，进行表面无灰尘、油污清洁处理。

10.根据权利要求9所述的石墨烯镀膜航空导线的制备方法，其特征在于：所述石墨烯镀膜层生长过程以单层排列的方法多根同时生长。