一種石墨接地極的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石墨接地極，它是由膨脹石墨1000份、玻璃纖維140～170份及提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)20～60份編織而成。該材料抗拉強(qiáng)度大于1300Mpa，電阻率0.0004Ω.m，沖擊電流1000A，電阻變化率2.6%，工頻電流10A，工頻接地電阻1.02Ω，年腐蝕率0.05%；本發(fā)明性能穩(wěn)定，自身電阻率低，耐高、低溫，耐酸、堿腐蝕，在土壤中不降解，使用壽命長達(dá)30年以上。
【專利說明】一種石墨接地極
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種石墨接地極。
【背景技術(shù)】
[0002]接地裝置是發(fā)電廠、變電站、通信站、輸電線路鐵塔、氣象站、水文站、生態(tài)監(jiān)測(cè)站中確保工作接地、防雷接地、保護(hù)接地的必備設(shè)施。目前防雷接地極種類繁多，包括金屬類、非金屬石墨類、混合類等。這些產(chǎn)品都不同程度存在弊端，使用金屬制品不耐腐蝕、易生銹，導(dǎo)致接地電阻不穩(wěn)定、升高，也易反擊發(fā)生雷電事故，使用壽命短，檢修維護(hù)困難，更新改造工程頻繁、費(fèi)用大、浪費(fèi)材料和土地，綜合成本高；另外，用于防雷接地體的圓鋼、扁鋼等金屬防腐的方法為鍍鋅防腐和鍍銅防腐等，而鍍鋅和鍍銅防腐產(chǎn)生的廢水等都會(huì)造成嚴(yán)重的污染；導(dǎo)電橡膠類制品導(dǎo)電性能差、不耐高溫、使用壽命短。
[0003]石墨接地極不含腐蝕性離子，主要依靠電子導(dǎo)電原理，彼此電子鏈相互接觸緊密，導(dǎo)電性優(yōu)越。電子導(dǎo)電不同于離子導(dǎo)電，不依靠水分溶解離子就行，因此，電子導(dǎo)電機(jī)理的軟體石墨接地極能很好的適用于干旱少雨的山區(qū)。相對(duì)于傳統(tǒng)接地體，軟體石墨接地極與土壤的接觸性能有較多的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種石墨接地極，以克服目前現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品存在的弊端，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品使用壽命，檢修維護(hù)容易，使產(chǎn)品能夠適應(yīng)更加惡劣復(fù)雜的工況。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、玻璃纖維140?170份及提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)20?60份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、150?300份98wt%的濃硫酸、15?30份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡0.5?2 h進(jìn)行酸洗,水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在800?1000°C范圍膨化，使其膨脹自身體積150?250倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0006]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成石墨線，若干相同的排列在一起的石墨線形成石墨線
束；
(2)按上述配比取玻璃纖維及提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)，將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；若干相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0007]所述玻璃纖維的直徑為I?5 μ m。
[0008]所述提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)為304不銹鋼絲或銅絲。
[0009]所述石墨線的線徑為I?3_。
[0010]接地極的外形可加工成繩子狀、圓柱狀等形狀和任意長度。
[0011]所述304不銹鋼絲或銅絲線徑為0.2?2mm。
[0012]本發(fā)明具有積極的有益效果:
1、本發(fā)明接地試件尺寸O20X1000mm，試件抗拉強(qiáng)度大于1300Mpa，電阻率0.0004 Ω.m，沖擊電流1000A，電阻變化率2.6 %，工頻電流10A，工頻接地電阻1.02Ω，年腐蝕率
0.05%。
[0013]2、本發(fā)明是由非金屬導(dǎo)電材料制成，材料性能穩(wěn)定，自身電阻率低，耐高、低溫，耐酸、堿腐蝕，在土壤中不降解，使用壽命長達(dá)30年以上。
[0014]3、本發(fā)明產(chǎn)品無毒、無污染、安全環(huán)保，適應(yīng)各種環(huán)境，產(chǎn)品輕便，施工簡(jiǎn)單，不用焊接，減少施工量，節(jié)約施工成本，能滿足客戶不同需要。
【具體實(shí)施方式】
[0015]通過以下實(shí)施例進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案的前提下，對(duì)本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
[0016]實(shí)施例1:一種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑I μ m玻璃纖維150份及線徑為0.5mm 304不銹鋼絲50份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、180份98wt%的濃硫酸、20份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在900°C下膨化，使其膨脹自身體積220倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0017]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為2mm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為Iμ m玻璃纖維及線徑為0.5mm 304不銹鋼絲,將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；24根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0018]實(shí)施例2:—種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑3μπι玻璃纖維170份及線徑為0.8mm 304不銹鋼絲60份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、160份98wt%的濃硫酸、15份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在900°C下膨化，使其膨脹自身體積180倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0019]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為Imm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為3μ m玻璃纖維及線徑為0.8mm 304不銹鋼絲,將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；20根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0020]實(shí)施例3:—種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑2μπι玻璃纖維120份及線徑為Imm 304不銹鋼絲60份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、150份98wt%的濃硫酸、25份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在1000°C下膨化，使其膨脹自身體積230倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0021]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為3mm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為2μ m玻璃纖維及線徑為Imm 304不銹鋼絲，將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；25根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0022]實(shí)施例4:一種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑4μ m玻璃纖維160份及線徑為2mm 304不銹鋼絲50份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、170份98wt%的濃硫酸、18份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在800°C下膨化，使其膨脹自身體積160倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0023]石墨接地極的制備步驟如下:
(I)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為Imm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為4μm玻璃纖維及線徑為2mm 304不銹鋼絲,將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；28根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0024]實(shí)施例5:—種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑5μπι玻璃纖維140份及線徑為0.2mm 304不銹鋼絲60份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、190份98wt%的濃硫酸、27份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在950°C下膨化，使其膨脹自身體積250倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0025]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為3mm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為5μ m玻璃纖維及線徑為0.2mm 304不銹鋼絲,將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；30根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
[0026]實(shí)施例6:—種石墨接地極，以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、直徑3 μ m玻璃纖維170份及線徑為0.2mm 304不銹鋼絲20份編織而成；
所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成:
a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、300份98wt%的濃硫酸、29份35wt%的雙氧水；
b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡2h進(jìn)行酸洗，水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ；
c.將步驟b得到的產(chǎn)物在850°C下膨化，使其膨脹自身體積210倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
[0027]石墨接地極的制備步驟如下:
(1)按上述配比將膨脹石墨碾成直徑為2mm石墨線，相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束；
(2)按上述配比取直徑為3μ m玻璃纖維及線徑為0.2mm 304不銹鋼絲,將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中；
(3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；30根相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨接地極，其特征在于:以重量份計(jì)，接地極是由膨脹石墨1000份、玻璃纖維140?170份及提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)20?60份編織而成； 所述膨脹石墨通過以下步驟制備而成: a.備料:以重量份計(jì)，粒度為80目的石墨100份、150?300份98wt%的濃硫酸、15?30份35wt%的雙氧水； b.按配比將石墨置于98wt%的濃硫酸中攪拌浸泡0.5?2 h進(jìn)行酸洗,水洗至pH值為中性后，脫水使水分小于30wt% ； c.將步驟b得到的產(chǎn)物在800?1000°C范圍膨化，使其膨脹自身體積150?250倍得到本申請(qǐng)的膨脹石墨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨接地極，其特征在于:石墨接地極的制備步驟如下: (1)按上述配比將膨脹石墨碾成石墨線，若干相同的排列在一起的石墨線形成石墨線束； (2)按上述配比取玻璃纖維及提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)，將這兩種物質(zhì)均勻地分布在石墨線束中； (3)將步驟(2)得到的混合物復(fù)合成單股線；若干相同的排列在一起的單股線復(fù)合成本申請(qǐng)的石墨接地極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨接地極，其特征在于:所述玻璃纖維的直徑為I?5μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨接地極，其特征在于:所述提高接地極抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的物質(zhì)為304不銹鋼絲或銅絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨接地極，其特征在于:所述石墨線線徑為I?3_。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨接地極，其特征在于:接地極的外形可加工成繩子狀、圓柱狀等形狀和任意長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨接地極，其特征在于:所述304不銹鋼絲或銅絲線徑為.0.2 ?2mm。
【文檔編號(hào)】H01R43/16GK103928772SQ201410158454
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】王要增, 王延賓, 宋炳臣, 王新橋, 馬廣林 申請(qǐng)人:王要增