[发明专利]一种石墨烯高压电缆线及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯高压电缆线，包括三根呈品字形分布的、且相互绞合的铜导体，用于包覆铜导体的石墨烯外屏蔽料层，其特征在于：还包括包覆在所述石墨烯外屏蔽料层表面上的耐候层，所述耐候层包括覆盖在所述石墨烯外屏蔽料层表面上的PVC隔离套，覆盖在所述PVC隔离套表面的钢带，以及覆盖在所述钢带表面的聚氯乙烯外护套。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：所述钢带采用经退火处理的软钢带。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：所述铜导体包括铜线芯，以及包覆在所述铜线芯上的绝缘护套，所述铜线芯分别为中心铜芯，绕所述中心铜芯绞合的第一层绞合铜芯，绕所述第一层绞合铜芯分布的、且绞合方向与第一层绞合铜芯相反的第二层绞合铜芯，以及绕所述第二层绞合铜芯分布的、且绞合方向与第二层绞合铜芯相反的第三层绞合铜芯。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：两条铜导体相互绞合的方向顺着第三层绞合铜芯倾斜的方向进行绞合。

5.如权利要求3所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：所述中心铜芯、第一层绞合铜芯、第二层绞合铜芯和第三层绞合铜芯的半径大小一致。

6.如权利要求3所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：所述绝缘护套包括石墨烯内屏蔽料层，以及包覆在所述石墨烯内屏蔽料层表面的聚乙烯绝缘层。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯高压电缆线，其特征在于：所述石墨烯外屏蔽料层的边侧开设有通孔。

8.一种如权利要求1-7所述的石墨烯高压电缆线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备铜线芯：取1根铜线作为中间铜芯，然后取5根铜线绕中间铜芯进行逆时针方向绞合，形成第一层绞合铜芯，然后取11根铜线绕中间铜芯进行顺时针方向绞合，与第一层绞合铜芯紧密贴合形成第二层绞合铜芯，最后取17根铜线绕中间铜芯进行逆时针方向绞合，与第二层绞合铜芯紧密贴合形成第三层绞合铜芯，制备的铜线芯，并在制备好的铜线芯表面包覆一层绝缘护套，即得铜导体；

步骤二、取三根步骤一制备好的铜导体，然后在绞合机器的作用下，使得三根铜导体相互绞合的方向顺着第三层绞合铜芯倾斜的方向进行绞合，制的半成品，备用；

步骤三、半成品的石墨烯内屏蔽料层的挤压成型；采用65挤出机，将石墨烯复合高半导电聚烯烃半导电材料挤塑成型；控制65挤出机的挤出参数为：送料段：90-100℃；压缩段温度100-120℃；均化段130-140℃；法兰、机颈及机头温度为：140-150℃；挤出滤网为20/8/20目；控制挤出速率为20～70m/min；

步骤四、半成品在完成石墨烯内屏蔽料层的挤压成型后的半成品继续进行聚乙烯绝缘层的挤压成型；采用120挤出机，将聚乙烯材料挤塑成型；控制120挤出机的挤出参数为：送料段：120-140℃；压缩段温度140-165℃；均化段170-190℃；法兰、机颈及机头温度为：190-210℃；挤出滤网为20/60/120/60/20目；控制挤出速率为20～70m/min；

步骤五、半成品的石墨烯外屏蔽料层挤压成型；采用65挤出机，将石墨烯复合高半导电聚烯烃半导电材料挤塑成型；控制65挤出机的挤出参数为：送料段：90-100℃；压缩段温度100-120℃；均化段130-140℃；法兰、机颈及机头温度为：140-150℃；挤出滤网为20/8/20目；控制挤出速率为20～70m/min；

步骤六、半成品在完成石墨烯外屏蔽料层的挤压成型后置于氮气交联房中，在温度不低于80℃，压力大于0.1MPa的条件下交联6-8小时，取出然后依次进行PVC隔离套和钢带的包覆；

步骤七、半成品的聚氯乙烯外护套挤压成型；采用120挤出机，将聚乙烯材料挤塑成型；控制120挤出机的挤出参数为：送料段：120-140℃；压缩段温度140-165℃；均化段170-190℃；法兰、机颈及机头温度为：190-210℃；挤出滤网为20/60/120/60/20目；控制挤出速率为20～70m/min，即得电缆；

步骤八、将挤压成型的电缆置于蒸汽房中，在温度不低于95℃，压力大于0.1MPa的条件下，蒸汽交联6-8小时，即可。