本发明属于电缆
技术领域：
，具体涉及一种旨在提高电缆线芯导电率的方法。
背景技术：
由于电缆线芯自身存在一定的阻抗，在电力传输过程中会产生电能的无谓损耗。降低电缆的阻抗，可以显著的减少线路的损耗，实现能源的节约。超导电缆是一种节能效果显著的电缆，它在特定条件下的阻抗接近于零，损耗极低，但是目前仍处于研制阶段，并且安装使用条件复杂，难以大面积的推广使用。现有的电缆线芯大都采用铜芯或铝芯，因其各自本身的优缺点，有着不同的应用领域，但总体来说，两种材料均有着由于电阻较高，输送电能的过程中损耗较大缺点，渐渐的难以适应未来本行业的高速发展，现有技术中，改善电缆材料导电性能的方法有很多中，如采取锡或银的热镀和电镀、采用合金材料等，但是因为原材料成本的限制或工艺过于复杂的影响，未能取得突破。如申请号为“201710356488.5”的中国专利公开了一种专用于提升电缆导电性的石墨烯导电粉末及制备方法，通过将石墨烯和锡银合金焊接负载，使得石墨烯能够在电缆线芯表面通过电弧喷涂形成致密、均匀的导电层，较佳的发挥了石墨烯的导电性，虽然这种方法克服了在电缆芯材中添加石墨烯时分散性差，以及工艺复杂和造价高的缺点，但是，石墨烯在于锡银合金混合球磨后，通过激光束焊接负载的过程中，石墨烯材料的结构容易被激光破坏、减薄、切割；从而导致石墨烯材料被破坏，因此最终喷涂在电缆线芯表面的石墨烯材料的导电能力提高有限。技术实现要素：针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种旨在提高电缆线芯导电率的方法。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种旨在提高电缆线芯导电率的方法，包括以下步骤：(1)将锡粉和镍粉分散到聚乙二醇中，加入无水醋酸银，超声振荡处理20～30min，接着将混合液封装进球磨机中，球磨处理；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入粘结剂，加热至50～60℃并保温，同时低速搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到180～200℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯或铝芯的表面形成导电层。优选的，步骤(1)中，所述锡粉、镍粉和无水醋酸银的重量比为1：(0.2～0.5)：(1～2)。优选的，步骤(1)中，所述球磨机的转速为400～600r/min，球磨处理的时间为5～10h。优选的，所述的粘结剂为水基型粘结剂，添加量为球磨后混合料总重量的5～10％。优选的，步骤(3)中，所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为18～20bar，流量为300～800slpm，氢气的压力为4～5bar，流量为40～60slpm，辅助气体甲烷的压力为1～3bar，流量为5～10slpm，氮气的压力为3～9bar，流量为10～20slpm，送粉速度为150～200g/min，喷涂距离为150～300mm。优选的，步骤(3)中，所述导电层的厚度为10～30μm。与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明中，采用锡粉、无水醋酸银和镍粉预先混合分散，接着在高温下使无水醋酸银分解，得到负载有镍粉的锡银合金；以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方法将复合粉末喷涂到铜芯或铝芯的表面；所述的甲烷以金属镍粉作为裂解催化剂，在铜芯或铝芯的表面形成的锡银合金上生成碳纳米管，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的导电性能，因此可以显著的提高铜芯或铝芯的导电率。本发明提供的方法，将实现导电的物质在形成喷涂沉积层的过程中生成并沉积在铜芯或铝芯的表面，避免了现有技术中将导电材料预先合成，然后通过一定的手段沉积在铜芯或铝芯表面的过程中可能造成的导电材料的破坏，本发明提供的提高电缆线芯导电率的方法确实有效，且易于操作。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细的说明。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。本发明提供了一种旨在提高电缆线芯导电率的方法，包括以下步骤：(1)将锡粉和镍粉分散到聚乙二醇中，加入无水醋酸银，超声振荡处理20～30min，接着将混合液封装进球磨机中，球磨处理；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入粘结剂，加热至50～60℃并保温，同时低速搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到180～200℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯或铝芯的表面形成导电层。本发明中，采用锡粉、无水醋酸银和镍粉预先混合分散，接着在高温下使无水醋酸银分解，得到负载有镍粉的锡银合金；以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方法将复合粉末喷涂到铜芯或铝芯的表面；所述的甲烷以金属镍粉作为裂解催化剂，在铜芯或铝芯的表面形成的锡银合金上生成碳纳米管，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的导电性能，因此可以显著的提高铜芯或铝芯的导电率。本发明中，所述的锡粉、镍粉和无水醋酸银的重量可以在较宽的范围内选择，为了确保形成的导电层具有较好的综合性能，所述锡粉、镍粉和无水醋酸银的重量比为1：(0.2～0.5)：(1～2)。进一步的，根据本发明，所述的步骤(1)中，所述球磨机的转速为400～600r/min，球磨处理的时间为5～10h。进一步的，根据本发明，所述的粘结剂为水基型粘结剂，具体的可以举出聚氨酯或聚乙烯醇中的一种，所述粘结剂的添加量为球磨后混合料总重量的5～10％。本发明中，所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为18～20bar，流量为300～800slpm，氢气的压力为4～5bar，流量为40～60slpm，辅助气体甲烷的压力为1～3bar，流量为5～10slpm，氮气的压力为3～9bar，流量为10～20slpm，送粉速度为150～200g/min，喷涂距离为150～300mm。本发明中，在铜芯或铝芯表面喷涂形成的导电层的厚度可以在较宽的范围内选择，而导电层的厚度过薄，无法形成达到有效的导电效果，而导电层的厚度过厚，不仅造成生产成本的提高，其导电性能的也再无明显的提高，性价比较低。本发明中，所述导电层的厚度为10～30μm。以下通过具体的实施例对本发明提供的提高电缆线芯导电率的方法做出进一步的说明。实施例1一种提高电缆线芯导电率的方法：(1)将100g锡粉和40g镍粉分散到500ml聚乙二醇-2000中，加入150g无水醋酸银，超声振荡处理25min，接着将混合液封装进球磨机中，设置球磨机的转速为500r/min，球磨处理时间为8h；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂的添加量为球磨后混合料总重量的8％；加热至55℃并保温，同时在70r/min的转速下搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到190℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯的表面形成导电层；所述导电层的厚度为15μm；所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为19bar，流量为500slpm，氢气的压力为5bar，流量为50slpm，辅助气体甲烷的压力为2bar，流量为8slpm，氮气的压力为6bar，流量为15slpm，送粉速度为180g/min，喷涂距离为200mm。实施例2本实施例与实施例1中提高电缆线芯导电率的方法基本相同，不同的是，在铜芯表面喷涂形成的导电层的厚度为10μm。实施例3本实施例与实施例1中提高电缆线芯导电率的方法基本相同，不同的是，在铜芯表面喷涂形成的导电层的厚度为30μm。实施例4一种提高电缆线芯导电率的方法：(1)将100g锡粉和20g镍粉分散到500ml聚乙二醇-2000中，加入100g无水醋酸银，超声振荡处理25min，接着将混合液封装进球磨机中，设置球磨机的转速为400r/min，球磨处理时间为10h；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂的添加量为球磨后混合料总重量的8％；加热至50℃并保温，同时在70r/min的转速下搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到180℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯的表面形成导电层；所述导电层的厚度为15μm；所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为19bar，流量为500slpm，氢气的压力为5bar，流量为50slpm，辅助气体甲烷的压力为2bar，流量为8slpm，氮气的压力为6bar，流量为15slpm，送粉速度为180g/min，喷涂距离为200mm。实施例5一种提高电缆线芯导电率的方法：(1)将100g锡粉和50g镍粉分散到500ml聚乙二醇-2000中，加入200g无水醋酸银，超声振荡处理30min，接着将混合液封装进球磨机中，设置球磨机的转速为600r/min，球磨处理时间为5h；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂的添加量为球磨后混合料总重量的8％；加热至60℃并保温，同时在70r/min的转速下搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到200℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯的表面形成导电层；所述导电层的厚度为15μm；所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为19bar，流量为500slpm，氢气的压力为5bar，流量为50slpm，辅助气体甲烷的压力为2bar，流量为8slpm，氮气的压力为6bar，流量为15slpm，送粉速度为180g/min，喷涂距离为200mm。对比例1本实施例与实施例1中提高电缆线芯导电率的方法基本相同，不同的是，在步骤(2)中形成的复合粉末中不含有镍粉，具体的：一种提高电缆线芯导电率的方法：(1)将100g锡粉分散到500ml聚乙二醇-2000中，加入150g无水醋酸银，超声振荡处理25min，接着将混合液封装进球磨机中，设置球磨机的转速为500r/min，球磨处理时间为8h；(2)将球磨后的混合料转移至搅拌机中，加入聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂的添加量为球磨后混合料总重量的8％；加热至55℃并保温，同时在70r/min的转速下搅拌至混合料的含水量低于40％，接着将混合料转入真空烘箱中烘干，得复合粉末，将复合粉末加热到190℃并保温至恒重；(3)以甲烷作为辅助气体，采用超音速火焰喷涂的方式将步骤(2)中的复合粉末喷涂到铜芯的表面形成导电层；所述导电层的厚度为15μm；所述超音速火焰喷涂的喷涂参数为，采用氧气作为助燃气，氢气作为燃气，氮气作为送粉气体；所述氧气的压力为19bar，流量为500slpm，氢气的压力为5bar，流量为50slpm，辅助气体甲烷的压力为2bar，流量为8slpm，氮气的压力为6bar，流量为15slpm，送粉速度为180g/min，喷涂距离为200mm。测试上述实施例得到的铜芯导体的导电率，以未经上述实施例提供的方法处理的铜芯导体作为空白组，将测试结果记录到表1中。表1：铜芯电阻率(ω·m)空白组1.7×10-8实施例11.1×10-8实施例21.4×10-8实施例31.0×10-8实施例41.2×10-8实施例51.3×10-8对比例11.6×10-8结合上述实验数据可以看出，本发明提供的提高电缆线芯导电率的方法着实有效。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12