[发明专利]一种高导电率线缆的制备方法

说明书

一种高导电率线缆的制备方法，属于电缆生产领域，用于解决现有的高导电率电缆的生产制备方法制出的电缆的导电介质不均匀，导电效果不好的问题。所述方法包括：S1，以金属导体为原材料；S2，将所述导体通过磁控溅射机形成石墨烯膜，所述导体自转穿过所述磁控溅射机，所述磁控溅射机以石墨烯为靶材，所述磁控溅射机设有接地线，所述接地线通过碳刷连接于导体；S3，所述导体通过挤塑机在石墨烯膜外形成绝缘层；S4，挤塑完成后的导体通过冷却水槽；S5，收线。本发明的制备方法能够在导体表面均匀形成石墨烯膜，导电介质均匀。

技术领域

本发明涉及电缆生产领域，具体涉及一种高导电率线缆的制备方法。

背景技术

目前，电线电缆的导电线芯通常是铜或铝，一般都经过金属熔炼以及轧制拉伸等制作成导电线芯。导电线芯的性能通常通过后续的工艺进行改善，如在导电线芯表面电镀锡和镍分别改善其抗氧化性能和机械性能及耐腐蚀性能等。后续工艺中引入的金属通常其导电性较差，对电线电缆的性能具有不利影响，且层数的增多不仅会增加工艺的繁琐，且会使得电线电缆的重量增加，增加其成本。

石墨烯具有高强度、优异的生物相容性、高导热、高导电、耐热耐化学稳定性等近年来倍受材料界的关注。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

专利文献1：一种具有铜-石墨烯复相导电线芯的电线电缆的制备方法，申请号：201410194397.2，公开了一种具有铜-石墨烯复相导电线芯的电线电缆的制备方法，步骤包括：将硫酸铜、硫酸、表面活性剂和盐酸配制成铜镀液；在铜镀液中加入石墨烯纳米片制得含石墨烯的电镀液；然后以磷铜片为阳极，经清洗的基板为阴极，置于电镀液中电镀，获得具有铜-石墨烯复相镀层的板材，再经轧制和拉伸成为导电线芯。本发明制备的导电线芯由于采用了铜-石墨烯复相，因此获得的电线电缆重量轻、机械强度高、导电性能好、抗氧化以及抗腐蚀性能优异。本发明制备工艺简单，导电线芯的性能可通过电镀工艺的调节进行控制，因此工艺的可控性强。

专利文献1的缺点在于：1.缆芯为铜合金；2.铜-石墨烯复相镀层虽然相对于其他镀锡和镀镍抗氧化方式的导电率高，但是导电性能仍被限制。

专利文献2：一种含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆的制备方法，申请号：201410297899.8，本发明公开一种含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆的制备方法。将0.007～0.075毫米厚度、单面附有0.015～0.04毫米厚度导电胶的铜箔胶带，覆盖于高定向热解石墨片表面，轻轻压实，慢慢撕下，铜箔胶带上粘上一层石墨薄片，用另外一条同样长度厚度的铜箔胶带，与粘有石墨薄片的铜箔胶带完好对粘，对粘完撕开，另外再取两条同样长度厚度的铜箔胶带与前两条对粘撕开，重复上述操作3～10次，制备得覆盖有石墨烯的铜箔胶带，然后将覆盖有石墨烯的铜箔胶带上下重叠10～30层，真空状态下，高压高温锻压成铜片后，切割成铜线，将铜线表面包裹PVC塑料线套，即制得含有机械剥离石墨烯的导电电线电缆。本发明方法工艺简单，制得的铜线电阻率大大降低，导电性能大大提高，截流量大大提高。

专利文献2的缺点在于：采用机械剥离的方式取得石墨烯薄片，然后将带有石墨烯薄片的铜片重叠锻压，其中石墨烯混合于铜中，但是石墨烯的分布是不均匀的，其线缆的导电率是不一致的，且还会出现断点，当某个断点出现时，并不能实现高导电率。