[发明专利]碳纤维石墨柔性接地膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维石墨柔性接地膜及其制备方法，该碳纤维石墨柔性接地膜具有由膨胀石墨连续压制成形的膜状结构，所述膜状结构内部均布有碳纤维。该产品为薄膜状，柔软，可塑性很强，抗拉强度高。其制备方法包括膨化、气料分离、制膜、布线、复合、压延、收卷工艺，该方法制备的碳纤维石墨柔性接地膜，薄膜状，柔软，可塑性很强，不掉石墨片，具有良好的导电性，耐腐蚀和高熔点特点。

技术领域

本发明属于非金属防雷接地技术领域，具体涉及一种碳纤维石墨柔性接地膜及其制备方法。

背景技术

市场主流防雷接地体使用材料包括碳钢，镀锌钢，铜包钢，不锈钢，铜等多种金属材质。其中碳钢，镀锌钢导电性能好，造价低，易于安装，市场广泛应用。但是碳钢、镀锌钢深埋地下一般寿命只有5~6年，很容受受到土壤的酸碱腐蚀，失去防护能力。铁塔或变电站被雷击中后，会造成设备损坏和电力故障。

采用的铜包钢材料使用年限主要取决于镀铜的厚薄，造价高，实际效果一般。不锈钢接地体造价高，而且不耐盐碱环境，市场上很少使用。铜制接地体在欧美国家广泛使用，各方面性能优异。但是铜属于国家战略资源，价格昂贵，如果用于户外防雷，很容易被盗。市场上也存在着一些非金属或者金属与非金属混合制作柔性石墨类编织防雷接地体。但是这些接地体也都存在着这样或那样的缺点如下。金属丝石墨复合编织接地体，通常采用不锈钢丝或钢绞线等办法提高结构强度问题，但是金属丝在盐碱地或者酸性土壤工况下容易受到化学腐蚀。同时石墨和金属丝两种材质之间存在着电化学反应，会进一步加快金属丝腐蚀，造成结构破坏，使其失去强度，实际寿命短。玻纤石墨复合编织接地体，采用玻璃纤维纱线代替金属丝，解决了金属丝容易被腐蚀的问题。但是玻璃纤维不具有导电性，熔点低，在模拟雷电多次连续大电流冲击下，玻璃纤维纱线会被熔化成微小的玻璃珠，接地体因而变成一团松散的石墨，此类产品可靠性差。另外，此类石墨编织接地体采用编织工艺制成。在制造过程中需要粘合剂辅助，而粘合剂多含有苯，甲醛等有害化学物质在深埋地下时会造成环境污染和水污染。

授权公告日2014.09.03授权公告号CN203813042U公开了一种基干改性石墨的防雷接地体，包括接地体本体：所述接地体本体断面由内至外依次为不锈钢绞线、柔性石墨导电层和纤维素胶液防护膜，在所述接地体本体两端分别设置有金属连接头。所述金属连接头包括与接地体本体相连接的电缆箍套，和设置在所述电缆箍套外部的连接板，在所述连接板上开设有双螺孔。不锈钢绞线也存在盐碱地或者酸性土壤工况下容易受到化学腐蚀，且石墨和金属丝两种材质之间存在着电化学反应，会进一步加快金属丝腐蚀，造成结构破坏，使其失去强度，实际寿命短。

发明内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种碳纤维石墨柔性接地膜，该产品为薄膜状，柔软，可塑性很强，具有良好的导电性，耐腐蚀和高熔点特点。

本发明的另一目的提供一种碳纤维石墨柔性接地膜的制备方法。

一种碳纤维石墨柔性接地膜，其特征在于：具有由膨胀石墨连续压制成形的膜状结构，所述膜状结构内部均布有碳纤维。

所述碳纤维平行设置或相互交叉设置。

所述膜状结构为多层压制而成，在每层膜状结构中均布有碳纤维。

所述膜状结构纵向方向折叠形成接地带。

所述膜状结构的两端设有连接件。

该碳纤维石墨柔性接地膜的制备方法，其特征在于按下述步骤制备：

（1）、膨化：将32～80目的可膨胀石墨在800~1000°高温下瞬间膨化170～220倍，成蠕虫状石墨；

（2）、气料分离：将膨化后的石墨蠕虫由气体气料分离，将膨化后的石墨蠕虫收集，蠕虫长度0.5～1cm；