[发明专利]一种金属基石墨烯复合线材的加工设备及工艺

权利要求书

1.一种金属基石墨烯复合线材的加工设备，其特征在于，包括：置于超声振动器(2)上方或内部的石墨烯分散液预处理容器(1)，依次连接的放线装置(4)、惰性气体保护在线退火装置(5)、金属线材表面预处理装置(6)、轴线以下浸渍于储液槽(7)内的涂覆滚筒(8)、拉圆毛毡(9)、惰性气体保护烘干和冷却装置(10)和收线装置(11)，还包括与所述石墨烯分散液预处理容器(1)和所述储液槽(7)分别连接的定量泵(3)；其中，

所述涂覆滚筒(8)外表面均匀分布有周向凹槽，且金属线材可绕该周向凹槽转动；

所述惰性气体保护在线退火装置(5)内惰性气体可沿正向或逆向流动，其包括若干根经电阻或电磁感应加热的耐高温不锈钢管或陶瓷管；

所述拉圆毛毡(9)由可调弹簧固定连接且由经石墨烯分散液润湿的两块羊毛毡或多孔软毛毡组成；

所述金属线材表面预处理装置(6)包括依次连通且槽内均设有所述超声振动器(2)和加热装置的碱洗槽、第一水洗槽、酸洗槽和第二水洗槽。

2.如权利要求1所述金属基石墨烯复合线材的加工设备，其特征在于，所述放线装置(4)包括放线轮和调速电机。

3.如权利要求1所述金属基石墨烯复合线材的加工设备，其特征在于，所述金属线材包括金属圆线、金属扁线或异型截面线材。

4.如权利要求1所述金属基石墨烯复合线材的加工设备，其特征在于，所述惰性气体保护烘干和冷却装置(10)由若干根耐高温不锈钢管或陶瓷管组成，依次分为预热区、高温烘干区、低温烘干区和冷却区，所述高温烘干区管外壁采用电阻或电磁感应加热，惰性气体由所述冷却区进入、所述预热区流出。

5.如权利要求1所述金属基石墨烯复合线材的加工设备，其特征在于，所述涂覆滚筒(8)包括同轴线排布且外表面都均匀分布有周向凹槽的涂覆滚筒Ⅰ(12)和涂覆滚筒Ⅱ(13)，且所述涂覆滚筒Ⅰ(12)和所述涂覆滚筒Ⅱ(13)底部均设有溢流导管(14)。

6.通过权利要求1-5任一项所述加工设备加工金属基石墨烯复合线材的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

先将石墨烯分散液超声振动处理至少1h，且保持生产过程中持续在线超声振动处理；金属线材经所述放线装置(4)以放线速度为150-300m/min放线，依次经所述惰性气体保护在线退火装置(5)软化退火、所述金属线材表面预处理装置(6)除油和除氧化物后，再依次穿过所述涂覆滚筒(8)、拉圆毛毡(9)和退火和冷却装置(10)后固定于所述收线装置(11)，振动处理后的石墨烯分散液经所述定量泵(3)输送至所述储液槽(7)内，使所述涂覆滚筒(8)轴线以下浸渍于石墨烯分散液中，上述金属线材在电机带动下绕所述涂覆滚筒(8)周向凹槽转动同时，所述储液槽(7)内石墨烯分散液涂覆于其表面，再经所述拉圆毛毡(9)拉圆使石墨烯分散液涂覆均匀；重复上述涂覆和拉圆的处理工序至少一次，至所述金属线材表面涂覆的石墨烯层厚度为0.01-0.05μm，然后经所述退火和冷却装置(10)烘干，冷却，收线，得金属基石墨烯复合线材。

7.如权利要求6所述加工金属基石墨烯复合线材的工艺，其特征在于，所得金属基石墨烯复合线材通过拉拔模进行减径拉拔。