一种柔性复合耐腐蚀接地材料的制备方法 |
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申请号 | CN201610636173.1 | 申请日 | 2016-08-05 | 公开(公告)号 | CN106169336A | 公开(公告)日 | 2016-11-30 |
申请人 | 雷春生; | 发明人 | 雷春生; 盛海丰; 孟浩影; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种柔性复合耐 腐蚀 接地材料的制备方法,属于接地材料制备技术领域。本发明提供了一种取 铁 粉、 硅 粉等混合反应,然后 热轧 成坯料, 拉丝 、 退火 制得 合金 纤维 ,与聚氯乙烯 树脂 、十八烷胺等混合反应,使树脂包裹住合金纤维后,加入膨胀 石墨 、 偶联剂 搅拌反应,使石墨包裹在树脂外面,然后辊压成坯料,冷却后,经 碱 浸、去离子 水 洗涤,再与 硫酸 铜 、无水 乙醇 混合浸泡,晾干制得柔性复合耐腐蚀接地材料。本发明制备步骤简单,充分利用树脂包覆合金纤维,再用石墨进行包覆制得柔性复合耐腐蚀接地材料,针对性强,有效解决了 耐腐蚀性 和柔性差问题,使用10~12年,无腐蚀现象发生;所得产品易运输施工,与 土壤 间隙小,成本低,不易被偷盗。 | ||||||
权利要求 | 1.一种柔性复合耐腐蚀接地材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为: |
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说明书全文 | 一种柔性复合耐腐蚀接地材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种柔性复合耐腐蚀接地材料的制备方法,属于接地材料制备技术领域。 背景技术[0002]接地是为保证电力,通讯,微电子设备等设备,建筑及人身安全的重要手段。随着电力,微电子以及尖端科学的进步,对于接地系统的要求也越来越高。近年来由于接地系统不良造成的设备损坏事故频频发生,特别是在雷雨季节接地装置发生腐蚀,使接地电阻值升高,使接地系统的热稳定性能降低,从而引发的设备因雷击而损坏也频频发生。随着电力系统容量的不断增大,接地网安全运行的要求越来越严格,对杆塔接地电阻的稳定性的要求也越高。目前电力系统接地体主要面临腐蚀和降阻问题,长期以来,国内外开展了大量接地技术研究课题,提出了等离子接地棒等降阻技术,以及阴极保护防腐技术,但至今未从根本上解决接地腐蚀问题。电力系统接地网一般采用钢、铜、锌包钢、铜包钢等金属材料,价格昂贵,且易发生自然腐蚀,镀锌钢等电镀合金材料防腐效果差,在外力及环境因素作用下,硬质金属接地体与软质突然胶体之间易形成氧浓差电化学腐蚀,使其使用寿命缩短。铜的耐腐蚀能力是钢的3~4倍,过高的材料成本是限制其在输电线路杆塔接地网应用的主要原因。铜包钢接地材料防腐性能较好,一般在接地体端部容易出现点腐蚀,当铜包钢接地体因自然因素发生扭曲或弯折时,表面铜覆盖层易破裂进而加速内部钢材料的腐蚀速率。目前接地材料普遍存在的问题,耐腐蚀性和柔性差、运输施工难度大、与土壤间隙大、易被偷盗以及高成本。 发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题:针对目前接地材料耐腐蚀性和柔性差、运输施工难度大、与土壤间隙大、易被偷盗以及高成本的弊端,提供了一种取铁粉、硅粉等混合反应,然后热轧成坯料,拉丝、退火制得合金纤维,与聚氯乙烯树脂、十八烷胺等混合反应,使树脂包裹住合金纤维后,加入膨胀石墨、偶联剂搅拌反应,使石墨包裹在树脂外面,然后辊压成坯料,冷却后,经碱浸、去离子水洗涤,再与硫酸铜、无水乙醇混合浸泡,晾干制得柔性复合耐腐蚀接地材料的方法。本发明制备步骤简单,充分利用树脂包覆合金纤维,再用石墨进行包覆制得柔性复合耐腐蚀接地材料,针对性强,有效解决了耐腐蚀性和柔性差问题;所得产品易运输施工,与土壤贴合度高,成本低,不易被偷盗。 [0004] 为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:(1)按重量份数计:取3~5份铁粉、6~8份硅粉、6~12份锰粉、8~15份铜粉、30~40份铝粉、15~20份锌粉,分别加入至电弧熔融炉内,在800~900℃、10~20MPa下,反应2~3h,得到混合熔融液; (2)将上述混合熔融液进行热轧,制得直径为3~5mm坯料,将坯料进行拉丝,控制拉丝次数3~5次,拉丝时以蓖麻油作为润滑剂,控制拉丝的压缩率为50~60%,待拉丝完成后,将拉丝后的合金置于井式炉中,控制退火温度为700~800℃,在真空状态下进行退火处理,随后将退火后所得拉丝合金用去离子水洗涤3~5次,自然晾干,得到合金纤维; (3)依次称取10~20g聚氯乙烯树脂和2~3g丙烯酸加入到反应釜中,控制温度为320~ 360℃,搅拌反应1~2h,再依次加入0.3~0.5g羧甲基纤维素、100~200mL去离子水、1~3g磺化木质素、1~3g十八烷胺,搅拌20~30min,将上述所得合金纤维加入到反应釜中,反应 12~24h; (4)待上述反应结束后,再依次向反应釜中加入10~20g膨胀石墨、1~3g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌反应4~5h,将所得混合物料加入到辊压机中,辊压成直径6~8mm坯料,将坯料自然冷却1~2h后,加入到装有500~600mL质量浓度为20~30%氢氧化钠溶液中浸泡3~4h,取出,并用去离子水洗涤3~5次,得到除杂后的坯料; (5)将上述除杂后的坯料加入到烧杯中,同时向烧杯中分别加入100~200mL无水乙醇、 5~8g硫酸铜,混合浸泡1~2天,取出后自然晾干,得到一种柔性复合耐腐蚀接地材料。 [0006] 本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明制备步骤简单,充分利用树脂包覆合金纤维,再用石墨进行包覆制得柔性复合耐腐蚀接地材料,针对性强,有效解决了耐腐蚀性和柔性差问题,使用10~12年,无腐蚀现象发生; (2)所得产品易运输施工,与土壤贴合度高,成本低,不易被偷盗。 具体实施方式[0007] 首先按重量份数计:取3~5份铁粉、6~8份硅粉、6~12份锰粉、8~15份铜粉、30~40份铝粉、15~20份锌粉,分别加入至电弧熔融炉内,在800~900℃、10~20MPa下,反应2~ 3h,得到混合熔融液;然后将上述混合熔融液进行热轧,制得直径为3~5mm坯料,将坯料进行拉丝,控制拉丝次数3~5次,拉丝时以蓖麻油作为润滑剂,控制拉丝的压缩率为50~60%,待拉丝完成后,将拉丝后的合金置于井式炉中,控制退火温度为700~800℃,在真空状态下进行退火处理,随后将退火后所得拉丝合金用去离子水洗涤3~5次,自然晾干,得到合金纤维;依次称取10~20g聚氯乙烯树脂和2~3g丙烯酸加入到反应釜中,控制温度为320~360℃,搅拌反应1~2h,再依次加入0.3~0.5g羧甲基纤维素、100~200mL去离子水、1~3g磺化木质素、1~3g十八烷胺,搅拌20~30min,将上述所得合金纤维加入到反应釜中,反应12~ 24h;待上述反应结束后,再依次向反应釜中加入10~20g膨胀石墨、1~3g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌反应4~5h,将所得混合物料加入到辊压机中,辊压成直径6~8mm坯料,将坯料自然冷却1~2h后,加入到装有500~600mL质量浓度为20~30%氢氧化钠溶液中浸泡3~4h,取出,并用去离子水洗涤3~5次,得到除杂后的坯料;最后将上述除杂后的坯料加入到烧杯中,同时向烧杯中分别加入100~200mL无水乙醇、5~8g硫酸铜,混合浸泡1~2天,取出后自然晾干,得到一种柔性复合耐腐蚀接地材料。 [0008] 实例1首先按重量份数计:取3份铁粉、6份硅粉、6份锰粉、8份铜粉、30份铝粉、15份锌粉,分别加入至电弧熔融炉内,在800℃、10MPa下,反应2h,得到混合熔融液;然后将上述混合熔融液进行热轧,制得直径为3mm坯料,将坯料进行拉丝,控制拉丝次数3次,拉丝时以蓖麻油作为润滑剂,控制拉丝的压缩率为50%,待拉丝完成后,将拉丝后的合金置于井式炉中,控制退火温度为700℃,在真空状态下进行退火处理,随后将退火后所得拉丝合金用去离子水洗涤3次,自然晾干,得到合金纤维;依次称取10g聚氯乙烯树脂和2g丙烯酸加入到反应釜中,控制温度为320℃,搅拌反应1h,再依次加入0.3g羧甲基纤维素、100mL去离子水、1g磺化木质素、 1g十八烷胺,搅拌20min,将上述所得合金纤维加入到反应釜中,反应12h;待上述反应结束后,再依次向反应釜中加入10g膨胀石墨、1g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌反应4h,将所得混合物料加入到辊压机中,辊压成直径6mm坯料,将坯料自然冷却1h后,加入到装有500mL质量浓度为20%氢氧化钠溶液中浸泡3h,取出,并用去离子水洗涤3次,得到除杂后的坯料;最后将上述除杂后的坯料加入到烧杯中,同时向烧杯中分别加入100mL无水乙醇、5g硫酸铜,混合浸泡1天,取出后自然晾干,得到一种柔性复合耐腐蚀接地材料。本发明制备步骤简单,充分利用树脂包覆合金纤维,再用石墨进行包覆制得柔性复合耐腐蚀接地材料,针对性强,有效解决了耐腐蚀性和柔性差问题,使用10年,无腐蚀现象发生;所得产品易运输施工,与土壤贴合度高,成本低,不易被偷盗;制得的柔性复合耐腐蚀接地材料电阻率为1.60×10-2Ω· 3 m,密度为1.22g/cm,抗压强度为12MPa,吸水率为0.36%。 [0009] 实例2首先按重量份数计:取4份铁粉、7份硅粉、9份锰粉、12份铜粉、35份铝粉、18份锌粉,分别加入至电弧熔融炉内,在850℃、15MPa下,反应3h,得到混合熔融液;然后将上述混合熔融液进行热轧,制得直径为4mm坯料,将坯料进行拉丝,控制拉丝次数4次,拉丝时以蓖麻油作为润滑剂,控制拉丝的压缩率为55%,待拉丝完成后,将拉丝后的合金置于井式炉中,控制退火温度为750℃,在真空状态下进行退火处理,随后将退火后所得拉丝合金用去离子水洗涤 4次,自然晾干,得到合金纤维;依次称取15g聚氯乙烯树脂和3g丙烯酸加入到反应釜中,控制温度为340℃,搅拌反应2h,再依次加入0.4g羧甲基纤维素、150mL去离子水、2g磺化木质素、2g十八烷胺,搅拌25min,将上述所得合金纤维加入到反应釜中,反应18h;待上述反应结束后,再依次向反应釜中加入15g膨胀石墨、2g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌反应5h,将所得混合物料加入到辊压机中,辊压成直径7mm坯料,将坯料自然冷却2h后,加入到装有550mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中浸泡4h,取出,并用去离子水洗涤4次,得到除杂后的坯料;最后将上述除杂后的坯料加入到烧杯中,同时向烧杯中分别加入150mL无水乙醇、7g硫酸铜,混合浸泡2天,取出后自然晾干,得到一种柔性复合耐腐蚀接地材料。本发明制备步骤简单,充分利用树脂包覆合金纤维,再用石墨进行包覆制得柔性复合耐腐蚀接地材料,针对性强,有效解决了耐腐蚀性和柔性差问题,使用11年,无腐蚀现象发生;所得产品易运输施工,与土-2 壤贴合度高,成本低,不易被偷盗;制得的柔性复合耐腐蚀接地材料电阻率为1.61×10Ω·m,密度为1.23g/cm3,抗压强度为14MPa,吸水率为0.37%。 [0010] 实例3首先按重量份数计:取5份铁粉、8份硅粉、12份锰粉、15份铜粉、40份铝粉、20份锌粉,分别加入至电弧熔融炉内,在900℃、20MPa下,反应3h,得到混合熔融液;然后将上述混合熔融液进行热轧,制得直径为5mm坯料,将坯料进行拉丝,控制拉丝次数5次,拉丝时以蓖麻油作为润滑剂,控制拉丝的压缩率为60%,待拉丝完成后,将拉丝后的合金置于井式炉中,控制退 |