[发明专利]石墨烯制备的多领域应用的防雷新材料及制备方法

说明书

本发明属于防雷材料领域，具体涉及一种石墨烯制备的多领域应用的防雷新材料及所用的助剂及其制备方法。本发明采用如下的技术方案：组分按重量份为：水泥100～200份，砂90～160份，碎石50～120份、助剂5～30份。可以减少金属的用量，减少施工步骤，遇水性能更强，不腐蚀，寿命长成本低。应用广泛，部分典型用法如下：制作电塔、桥梁、铁路、高铁、机场、信号塔、烟囱、高层建筑等设施设备的防雷构件、防雷基础、接地基础等。

技术领域

本发明属于防雷材料领域，具体涉及一种石墨烯制备的多领域应用的防雷新材料及所用的助剂及其制备方法。可以制作电塔、桥梁、铁路、高铁、机场、信号塔、烟囱、高层建筑等设施设备的防雷构件、防雷基础、接地基础等。

背景技术

电力、交通、航空、通讯、建筑等基础设施大多容易遭受雷电灾害。比如电力设施中的电塔、电杆、路灯，交通设施中的桥梁、铁路、特别是高铁，通讯设施中的信号塔、发射塔、天线，建筑设施中的烟囱，这些设施设备多设置在旷野中且高度很高，极易遭受雷击。例如：2009年3月5日，深圳机场遭雷击致使68架次航班延误，共19个进出港航班受到延误，经济损失达6600万元；2007年7月14日，江西省上饶市戈阳县电力部门由雷电灾害所致直接经济损失1300万元，间接经济损失2000万元；2006年5月4日，山东省淄博市恒台县博汇集团电厂变电站遭雷击，4#35KV变压器受击起火，击毁一套瓷瓶套管，此次雷宰造成经济损失2070万元。仅1997年至2008年10余年间，中国因雷击造成直接经济损失在100万以上的安全事故就有390多起，每年因雷击造成人员伤亡上千人。雷电灾害已经成为中国最严重的自然灾害之一。

基础是指建构筑物地面以下的承重结构，大多由混凝土制成，其作用是承受建构筑物上部结构传下来的荷载，并把它们连同自重一起传给地基。基础可以具有导电性，制成基础接地体，为了提高基础接地体的导电性通常使用大量钢筋和水分来提高导电性。具体施工中，混凝土浇灌前，各钢筋之间必须构成电气连接，主要是作为接地体的桩筋与承台的连接，选定作为引下线和均压环屏蔽网的梁柱筋驳接处必须作牢固的焊接，使之成为可靠的电气通道。其有如下不足，其一是在潮湿多雨的南方，钢筋的锈蚀，水泥浇注时的振动，使钢筋连接处成为不良接触，使应该作为防雷接地系统的各部分钢筋连接体未能形成良好的电气通路，不利于雷电流的泄放；其次，在选作接地装置的桩、梁、柱筋的连接，各接口的过渡电阻值不同，影响了雷电流的平衡分布；其三，因为雷电冲击连接点的可能性是不均匀的，而每次雷电流的冲击结果，已经使建筑物经历了一次局部的灾害，无论是墙柱体爆裂，或者是连接处周边产生的强烈电磁感应，对人体或设备的损害，特别是对电力、交通、通讯、航空等设施和现在所称的“智能大厦”，其危害是显然的。现有的基础无法种植绿化植物，并且往往暴露在环境中，为了协调环境需要用泥土或涂料覆盖，即增加成本又破坏环境。

中国地处温带和亚热带地区，雷暴活动十分频繁，雷电灾害是中国最严重的自然灾害之一，具有发生频次高、突发性强、危害严重、范围广、社会影响大的特点。雷电灾害对中国社会公共安全和人民生命财产安全形成了巨大威胁，做好防雷减灾工作，不仅是安全生产不可缺少的重要环节，也是关注民生所不可缺少的重要方面。

现有防雷技术多采用避雷针引导雷电流泄放，避雷针的接地线为了可靠接地通常采用大量金属构件深埋地下，比如深埋铜板、铜带等构件，金属材料价格高，因此费用高昂，易腐蚀，包括避雷针整体都面临腐蚀的危害，腐蚀后接地电阻增大，使接地性能下降，极易在雷击中损毁，甚至发生事故，不利于长期使用。而且具体施工时需要挖坑、安置金属构件、掩埋金属构件等步骤，施工复杂，且施工时容易导致金属构件电气连接不良，导致接地失败。因此研究一种耐腐蚀、易施工、成本低的防雷新材料具有积极意义。

发明内容

为了解决上述不足，本发明提供一种石墨烯制备的多领域应用的防雷新材料及所用的助剂及制备方法，可以减少金属的用量，减少施工步骤，遇水性能更强，不腐蚀，寿命长成本低。

本发明的另一目的是提供一种石墨烯制备的多领域应用的防雷新材料所用的助剂及制备方法。