一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒。
【背景技术】
[0002]石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁.诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是目前已知材料中最薄最坚硬的纳米材料，具有高的力学性能、优越的电子运输能力和优良的电化学性能，鉴于这些优良的性能已经开始应用于电线电缆领域。
[0003]碳纤维增强树脂基复合线材，因具有高强度、比重小、线膨胀系数小、耐高温等，在电线电缆领域已经有广泛的应用。目前生产的复合芯棒直径在5.0mm-11.0mm,当需要进一步增加拉断力时，就需要增加碳纤维的根数，增大复合芯棒的直径，导致芯棒的弯曲半径变得非常大，对于生产、运输和使用带来困难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是解决现有技术中的问题，提供一种拉断力大、韧性好、耐高温、耐老化、不易擦伤开裂的石墨烯改性复合芯棒。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案是一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，由内至外依次为由碳纤维和石墨烯复合的内芯、由玻璃纤维和石墨烯复合的纤维外层和石墨烯薄膜；所述内芯外径为3.0-9.0mm，为一层或者多层，每层为单芯或者多芯绞合；所述纤维外层的厚度为0.5-1.5mm ;所述石墨稀薄膜紧密复合在纤维外层外部，厚度为0.05-0.1mm。
[0006]所述内芯、纤维外层和石墨烯薄膜均为椭圆形；所述内芯为一层、单芯结构。
[0007]所述内芯为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根均匀绞合的圆形单线。
[0008]所述内芯为一层，六根圆形单线，每两根为一组，三组并排排列。
[0009]所述内芯为一层，四根90°角扇形单线紧密排列为圆形内芯。
[0010]所述内芯为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根单线绞合成圆环形。
[0011]采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果:(1)本实用新型结构稳定，简单可靠。
[0012](2)本实用新型采用石墨烯与纤维复合作为内芯和纤维外层，能提高树脂的拉伸强度、断裂伸长率，降低树脂的弹性模量，提高树脂的耐老化性，导热性，耐高温性，然后覆盖石墨烯薄膜，能提高芯棒的纵向剪切力，强度，耐老化性，使芯棒不易被金属导体擦伤，也能提高复合芯导线的导电性能。
[0013](3)本实用新型内芯结构可以是椭圆形、圆形、圆形同心绞、圆形两排并列、扇形、梯形等类似结构，其排列层数可以是一层、两层、三层等，几种不同的结构使碳纤维发挥不同的能力，能够满足不同柔韧性和强度的需求。
【附图说明】
[0014]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0015]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0018]图4为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0019]图5为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0020]附图中标号为:
[0021]内芯1、纤维外层2、石墨烯薄膜3。
【具体实施方式】
[0022](实施例1)
[0023]见图1，本实施例的石墨烯改性复合芯棒，由内至外依次为由碳纤维和石墨烯复合的内芯1、由玻璃纤维和石墨烯复合的纤维外层2和石墨烯薄膜3 ;内芯I短径7.0mm,长径9.0mm ;纤维外层2的厚度为1.0mm ;石墨烯薄膜3紧密复合在纤维外层2外部，厚度为0.05-0.1mm。内芯1、纤维外层2和石墨稀薄膜3均为椭圆形；内芯I为一层、单芯结构。
[0024](实施例2)
[0025]见图2，本实施例的内芯I为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根均匀绞合的圆形单线。
[0026](实施例3)
[0027]见图4，本实施例的内芯I为一层，六根圆形单线，每两根为一组，三组并排排列。
[0028](实施例4)
[0029]见图4，本实施例的内芯I为一层，四根90°角扇形单线紧密排列为圆形内芯。
[0030](实施例5)
[0031]见图5，本实施例的内芯I为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根单线绞合成圆环形。
[0032]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:由内至外依次为由碳纤维和石墨烯复合的内芯(I)、由玻璃纤维和石墨烯复合的纤维外层(2)和石墨烯薄膜(3);所述内芯(I)外径为3.0-9.0mm，为一层或者多层，每层为单芯或者多芯绞合；所述纤维外层(2)的厚度为0.5-1.5mm;所述石墨烯薄膜(3)紧密复合在纤维外层(2)外部，厚度为0.05-0.1mm02.根据权利要求1所述的一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:所述内芯(I)、纤维外层(2)和石墨烯薄膜(3)均为椭圆形；所述内芯(I)为一层、单芯结构。3.根据权利要求1所述的一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:所述内芯(I)为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根均匀绞合的圆形单线。4.根据权利要求1所述的一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:所述内芯(I)为一层，六根圆形单线，每两根为一组，三组并排排列。5.根据权利要求1所述的一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:所述内芯(I)为一层，四根90°角扇形单线紧密排列为圆形内芯。6.根据权利要求1所述的一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，其特征在于:所述内芯(I)为两层，内层为一根圆形单线，外层为六根单线绞合成圆环形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智慧能源用石墨烯改性复合芯棒，由内至外依次为由碳纤维和石墨烯复合的内芯、由玻璃纤维和石墨烯复合的纤维外层和石墨烯薄膜；所述内芯外径为3.0-9.0mm，为一层或者多层，每层为单芯或者多芯绞合；所述纤维外层的厚度为0.5-1.5mm；所述石墨烯薄膜紧密复合在纤维外层外部，厚度为0.05-0.1mm。本实用新型结构稳定，简单可靠。
【IPC分类】H01B5/00, H01B1/04, H01B1/18, H01B5/10
【公开号】CN204760061
【申请号】CN201520401671
【发明人】陈涛, 李世霞, 郑忠敏
【申请人】远东电缆有限公司, 新远东电缆有限公司, 远东复合技术有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月11日